英国科学家3D打印仿生舌头，具有潜在的味觉功能

从科学家利兹大学和爱丁堡大学具有三维印刷的合成舌，这可能是能够感测在食用香料。 

研究人员使用基于点处理的模型，通过将3种与真实器官中相似的“****”（或味蕾）3D打印到有机硅弹性体上，创建了他们的软仿生设备。该团队利用其模仿真实物品质地的添加剂背面，来量化人舌与某些食物之间的机械相互作用。 

该研究的主要作者埃夫伦·安达布洛-里耶斯（Efren Andabl,-Reyes）博士说：“重现普通人的舌头表面面临着独特的建筑挑战。” “我们的目标是在易于在实验室中使用的表面上复制人类舌头的机械相关特性，以复制口腔加工条件。”

研究人员的3D打印副本（如图）被证明能够匹配真实人类舌头的纹理和拓扑。

人类舌头的奥秘 

与所有哺乳动物一样，人的舌头具有高度复杂的拓扑结构，只有结合最佳的润湿性，我们才能进行诸如饮食，说话和品尝之类的重要活动。用纯粹的机械术语来说，这些基本功能由舌下背部称为****状的许多芽状粗糙来控制。 

准确地了解这些微小的结构如何影响舌头的纹理感测能力，是可用于制造更美味的食物或药物的有价值的信息。目前，用于口头优化的自动味觉测试涉及大量的流变学评估，但是这些评估无法模仿表面或润滑真实的舌头。 

结果，人类品尝者经常被用于食品开发过程中，这使他们成为昂贵，费时且最终是主观的尝试。对于研究人员而言，要获得对流体在人口中的相互作用的确切了解的唯一方法是，创造出仿生的舌头并分析其摩擦学性能。 

研究人员希望他们的添加剂创造能使人们更好地理解人舌的拓扑结构。

研究人员的3D打印口腔器官

为了准确地制作自己的舌头，研究人员获得了15位健康成年人的3D扫描，包括其口腔****的尺寸，密度，分布和粗糙度。基于这些图像，研究小组使用基于P,iss,n点过程的随机模型设计了“母模”，并在****之间优化了空间分布。 

微型芽的两种特定类型出现在扫描中最频繁：白色丝状和红色真菌状****状，导致科学家优先考虑将它们包括在人工制成的口腔器具中。 

雷耶斯博士解释说：“我们将注意力集中在舌头的前背部分，其中一些乳突含有味觉感受器，而其中许多缺乏味觉感受器。” “两者在提供适当的机械摩擦，以帮助口腔中的食物处理以及适量的唾液中都起着至关重要的作用。” 

为了获得必要的分辨率以重现其母模，研究人员将Envisi,n Pe****ct,ry P3数字光处理（DLP）系统部署到了3D打印传感器中的软硅弹性体中。然后，将不同量的聚山梨酯80化学品添加到舌状装置中，以提供合适的润湿性，然后再对其进行各种表征测试。 

科学家发现，他们的3D打印舌头几乎与猪的舌头完全匹配（如图）。

尽管一些附加舌片显示出不同程度的润湿性，但它们的特征与模具的特征相同，并与测试对象的特征相同。为了评估其制成的口腔器官的可变形性，研究人员随后将其与猪的可变形性进行了比较，事实证明，它在强度，可湿性和质地方面几乎完全匹配。 

经过一系列成功的测试，研究小组得出结论，他们的3D打印的基于硅胶的设备可以准确地模拟人舌的拓扑。未来，科学家们相信他们的复制品可以用作食品或药物测试的手段，并且可以进一步了解器官的功能。 

研究合著者Anwesha Sarkar总结说：“这种仿生舌头表面可以作为独特的机械工具，帮助根据质地属性检测食品和高价值饮料中的假冒产品。” “最终，我们希望我们设计的表面对于理解舌头的生物力学如何支撑人类的进食和言语至关重要。”

先前栩栩如生的添加剂创新

尽管目前尚无法使用3D打印全尺寸的可移植人体器官，但添加剂技术的最新进展已产生了许多现实的复制品。 

例如，佐治亚理工学院的学生亚历克西斯·诺埃尔（Alexis N,el）设法对猫舌的****状棘突进行3D打印，并用它来吸引和“清理”颗粒。尽管该结构比典型的猫舌大400倍，但它具有相同的弹性。 

在其他地方，位于印度的 Sawai Man Singh（SMS）医院已开始使用3D打印技术治疗口腔癌患者。在手术期间，那里的许多患者都需要切除部分面部或颌骨，而他们的医生正在尝试使用人造植入物作为潜在的治疗方法。 

另一方面，康奈尔大学的研究人员用 3D打印了一种“手指状”的柔软的机器人肌肉，该肌肉能够通过排汗来控制其温度。受生物启发的设备的执行器是使用基于水凝胶的复合树脂印刷的，这使它们能够保留“出汗”所需的水分。