جوهر زیستی پرینتر سه بعدی با پایه گرده گل آفتابگردان

گروهی از محققان در دانشگاه صنعتی نانیانگ سنگاپور (NTU) جوهر جدیدی با قابلیت پرینت سه بعدی توسعه داده اند که از گرده گل آفتابگردان ساخته شده است. این جوهر زیستی با دوام، مقرون به صرفه و سازگار با محیط زیست می تواند برای تولید قطعات برای مهندسی بافت یا دارو رسانی مورد استفاده قرار گیرد. یکی از مزایای این جوهر زیستی با پایه گرده گل آفتابگردان، توانایی حفظ شکل خود پس از گذاشتن روی صفحه ساخت یک پرینتر سه بعدی زیستی است که طراحی محصول نهایی را آسان تر می سازد.

توسعه یک جوهر پرینت سه بعدی جدیدی با استفاده از گرده گل آفتابگردان

تکنولوژی پرینت سه بعدی زیستی، تمام تکنیک هایی را که امکان ساخت ساختارهای سلولی با ویژگی های مشابه بافت های طبیعی را فراهم می کنند گرد هم آورده است. احتمالاً پرکاربردترین این فرایند ها اکستروژن است. چاپگر سه بعدی زیستی مانند یک پرینتر سه بعدیFDM ، جوهر که معمولاً یک هیدروژل حاوی سلول می باشد را لایه به لایه تزریق می کند. یکی از بزرگترین چالش های این تکنیک، حفظ شکل هیدروژل است. به همین دلیل است که جوهر به طور سنتی در نوعی ماتریس تزریق می شود که پس از اتمام فرآیند کنار گذاشته می شود. بنابراین محققان دانشگاه NTU سنگاپور می خواستند جایگزینی پیدا کنند تا دیگر از ماتریس استفاده نکند و بنابراین ضایعات مرتبط با پرینت سه بعدی زیستی را به حداقل برسانند.

پروفسور Cho Nam-Joon، نویسنده و سرپرست این پژوهش توضیح داد: “چاپ زیستی می تواند یک چالش باشد زیرا موادی که جوهرها از آن ساخته شده اند معمولاً بسیار نرم هستند، به این معنی که ساختار می تواند در حین چاپ خراب شود. ما با تنظیم خواص مکانیکی گرده گل آفتابگردان یک جوهر با پایه گرده گل توسعه داده ایم که می تواند برای پرینت سازه هایی با یکپارچگی ساختاری بالا مورد استفاده قرار گیرد. این یک دستاورد بزرگ است زیرا فرایند ساخت جوهر گرده پایدار و مقرون به صرفه است. از آنجا که انواع مختلفی از گونه های گرده با اندازه، شکل و ویژگی های متمایز وجود دارد، می توان از سوسپانسیون میکروژل گرده برای ایجاد کلاس جدیدی از مواد پرینت سه بعدی سازگار با محیط زیست استفاده کرد. “

توسعه یک جوهر پرینت سه بعدی جدیدی با استفاده از گرده گل آفتابگردان
توسعه یک جوهر پرینت سه بعدی جدیدی با استفاده از گرده گل آفتابگردان

فرایند توسعه جوهر پرینت سه بعدی از گرده گل آفتابگردان

محققان در ابتدا جهت دستیابی به ذرات میکروژل، گرده آفتابگردان را به مدت ۶ ساعت در محلول قلیایی انکوبه کردند. هنگامی که این میکروژل تشکیل شد، با چندین هیدروژل (آلژینات، اسید هیالورونیک اسید و غیره) مخلوط می شود. این تیم در نهایت جوهر پرینت سه بعدی خود را که یک ماده ترکیبی است به دست می آورد. پروفسور Cho Nam-Joon به منظور آزمایش پیشرفت جدید خود، یک داربست مهندسی بافت شامل ۵ لایه را در ۱۲ دقیقه چاپ کرد. سپس محققان به منظور ایجاد لنگرهایی که سلول ها می توانند خود را به آن متصل کرده و رشد کنند، کلاژن را تزریق کردند. به گفته این تیم و طبق نتایج بدست آمده، راندمان کاشت سلول ها ۹۶ تا ۹۷ درصد بوده است. بنابراین این جوهر با پایه گرده می تواند رشد سلولی را که گامی اساسی در بازسازی بافت است، تقویت کند.

فرایند توسعه جوهر پرینت سه بعدی از گرده گل آفتابگردان
فرایند توسعه جوهر پرینت سه بعدی از گرده گل آفتابگردان

Song Juha ، یکی از نویسندگان این پژوهش افزود: “یافته های ما ممکن است درهای جدیدی را به روی غشاهای انعطاف پذیر سفارشی که دقیقاً با خطوط پوست انسان مطابقت دارند باز کند. این غشاهای نرم و انعطاف پذیر عموماً بر اساس یک هندسه مسطح ساخته می شوند و در نتیجه مشکلاتی مانند شکستگی یا عدم تناسب هنگام اعمال در ناحیه های پوستی وسیع، مانند صورت یا نواحی مانند مفاصل که حرکات مدام را تجربه می کنند، ایجاد می شود. با استفاده از جوهر چاپ سه بعدی با پایه گرده ما که زیست سازگار، انعطاف پذیر و ارزان است، می توانیم غشاهایی بسازیم که با خطوط پوست انسان سازگار بوده و بدون شکستگی خم شوند. “

در حال حاضر بسیاری از کاربردها توسط تیم دانشگاه NTU سنگاپور در حال آزمایش می باشند. در هر صورت، این یک روش مقرون به صرفه و پایدار است که می تواند تأثیر بسزایی در زمینه چاپ سه بعدی زیستی ایجاد کند.

منبع: https://www.3dnatives.com

در صورت تمایل میتوانید فایل PDF این مقاله را در قسمت زیر دانلود و با ذکر منبع مورد استفاده قرار دهید.

pdf جوهر زیستی پرینتر سه بعدی با پایه گرده گل آفتابگردان

جوهر زیستی پرینتر سه بعدی با پایه گرده گل آفتابگردان

مطالب مرتبط

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *