El stent de azúcar de impresión 3D puede afectar la bioimpresión y la microfluídica

Es bien sabido que isomalt es un alcohol de azúcar que se usa para hacer pastillas para la garganta, que puede reducir el dolor de garganta y puede ayudar a salvar vidas. Impresión 3D Una de las partes más difíciles es desarrollar andamios para formar tejidos impresos en 3D, pero los ingenieros de la Universidad de Illinois han descubierto un material que puede usarse para hacer andamios impresos en 3D. Esto es azúcar, especialmente isomalt.

Isomalt biodegradable soluble en agua se puede utilizar como forma libre Tecnología de impresión 3D Para la impresión en 3D, la técnica se dibuja esencialmente en el aire: el azúcar se endurece a medida que se inyecta el aire, lo que permite mantener su estructura sin formar inmediatamente otra capa debajo. Esto permite que el ingeniero imprima Exquisita malla de filamentos, no objetos sólidos.

Rohit Bhargava, profesor de bioingeniería en la Universidad de Illinois y director del Centro del Cáncer, dijo: "Esta es una buena forma de crear formas. Podemos diseñar materiales blandos a su alrededor o cultivar células y tejidos y luego los stents se disuelven". Una posible aplicación es cultivar tejido o estudiar tumores en el laboratorio. El cultivo celular generalmente se realiza en una placa de Petri, lo que nos da algunas de las características de la célula, pero no es una forma muy dinámica de observar un sistema en el cuerpo. Función real. En el cuerpo, hay una forma clara, la forma y la función están estrechamente relacionadas.

Anteriormente, el azúcar se usaba para la impresión 3D, pero es muy fácil de quemar o cristalizar, como se explica en el documento titulado "Diseño guiado por modelos y caracterización de un proceso de impresión 3D de alta precisión para vidrio con carbohidratos". La persona construyó una impresora 3D especial con la temperatura, la presión de la boquilla y el diámetro correctos, y pudo imprimir rápidamente el material.

"Detrás de los materiales y la mecánica, la tercera parte es la informática", dijo Matthew Gelber, doctorado y primer autor de la disertación. "Tiene un diseño de lo que quiere hacer, ¿cómo le dice a la impresora que lo haga? ¿Cómo lo hace? Calcula la secuencia de todos estos filamentos que se cortan para que no se doble?

Los investigadores de la Universidad de Illinois colaboraron con Greg Hurst, de Wolfram Research, para crear un algoritmo para diseñar andamios y trazados de impresión.

Una de las ventajas de las estructuras de impresión en 3D de forma libre es que pueden fabricar tubos delgados con una sección transversal circular, lo que no es posible con la impresión 3D convencional. Cuando el azúcar se disuelve, deja tubos y túneles conectados. estos tubos y túneles pueden funcionar como los vasos sanguíneos, nutrientes de transporte en el tejido o para crear un canal en el dispositivo microfluídico. Además, los parámetros de la impresora 3D de cambios menores, las propiedades mecánicas pueden controlarse con precisión para cada porción del objeto.

'Por ejemplo, imprimimos un conejo. En principio, podemos cambiar las propiedades mecánicas de la cola del conejo para que sea diferente de la parte posterior del conejo, pero con un oído diferente, dijo Bhargava. 'Esto es muy importante en la biología. En la capa por capa En la impresión, tiene el mismo material y la misma cantidad de deposición, por lo que es muy difícil ajustar las propiedades mecánicas.

Bhargava y su equipo son el azúcar soporte para una variedad de dispositivos de microfluidos y cultivos celulares, y los esfuerzos para controlar su velocidad de disolución del stent artículo publicado recientemente es parte de una serie de publicaciones en papel obra Gelber, que se centra en cómo construir y crear un especial de algoritmos de funcionamiento de la impresora 3D que necesita. los investigadores esperan que otras personas pueden utilizar su modelo de impresora para construir y explorar diferentes aplicaciones de la estructura del alcohol isomalt.

Bhargava, dijo: "Este proyecto es un ejemplo de una impresora con un impacto a largo plazo en la investigación y la ciencia de materiales biológicos, y esto se combina con el proyecto de la fundación de la informática para crear equipos útiles para aplicaciones biomédicas.

Fuente: 3D Tiger

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