Name: Diseño de una impresora 3D de extrusión de biotinta y fusión de alimentos de código abierto y bajo costo (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-03-02T12:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 1 s
Description: Aprende a construir ADDME, una impresora 3D de extrusión de biotinta de código abierto y bajo costo para aplicaciones biomédicas y alimentarias. Este método demuestra el ensamblaje paso a paso del dispositivo.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Esta investigación no recibió ninguna donación específica de agencias de financiación en los sectores público, comercial o sin fines de lucro. Agradecimiento especial a Florian Schmittner, Sandro Gorka, Gurinder Singh, Vincent Tran y Dominik Vu por su contribución en un prototipo anterior del diseño.

<ol><li>Brettel, M., Friederichsen, N., Keller, M., Rosenberg, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((How+Virtualization%2C+Decentralization+and+Network+Building+Change+the+Manufacturing+Landscape%3A+An+Industry+4.0+Perspective%5BTitle%5D)+AND+%22World+Academy+of+Science%2C+Engineering+and+Technology+International+Journal+of+Information+and+Communication+Engineering%22%5BJournal%5D)">How Virtualization, Decentralization and Network Building Change the Manufacturing Landscape: An Industry 4.0 Perspective.</a> World Academy of Science, Engineering and Technology International Journal of Information and Communication Engineering. 8 (1), (2014).</li>
<li>Gilchrist, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Introducing+Industry+4.0%5BTitle%5D)+AND+%22Industry+4.0%22%5BJournal%5D)">Introducing Industry 4.0.</a> Industry 4.0. , 195-215 (2016).</li>
<li>Petrick, I. J., Simpson, T. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3D+Printing+Disrupts+Manufacturing%3A+How+Economies+of+One+Create+New+Rules+of+Competition%5BTitle%5D)+AND+%22Research-Technology+Management%22%5BJournal%5D)">3D Printing Disrupts Manufacturing: How Economies of One Create New Rules of Competition.</a> Research-Technology Management. 56 (6), 12-16 (2013).</li>
<li>Wong, K., Hernandez, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Review+of+Additive+Manufacturing%5BTitle%5D)+AND+%22ISRN+Mechanical+Engineering%22%5BJournal%5D)">A Review of Additive Manufacturing.</a> ISRN Mechanical Engineering. 10, (2012).</li>
<li>Lanaro, M., Desselle, M. R., Woodruff, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3D+Printing+Chocolate%3A+Properties+of+Formulations+for+Extrusion%2C+Sintering%2C+Binding+and+Ink+Jetting%5BTitle%5D)+AND+%22Fundamentals+of+3D+Food+printing+and+Applications%22%5BJournal%5D)">3D Printing Chocolate: Properties of Formulations for Extrusion, Sintering, Binding and Ink Jetting.</a> Fundamentals of 3D Food printing and Applications. , (2018).</li>
<li>Godoi, F. C., Prakash, S., Bhandari, B. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3d+printing+technologies+applied+for+food+design%3A+Status+and+prospects%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Food+Engineering%22%5BJournal%5D)">3d printing technologies applied for food design: Status and prospects.</a> Journal of Food Engineering. 179, 44-54 (2016).</li>
<li>Stansbury, J. W., Idacavage, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3D+printing+with+polymers%3A+Challenges+among+expanding+options+and+opportunities%5BTitle%5D)+AND+%22Dental+Materials%22%5BJournal%5D)">3D printing with polymers: Challenges among expanding options and opportunities.</a> Dental Materials. 32 (1), 54-64 (2016).</li>
<li>Zhu, W., Ma, X., Gou, M., Mei, D., Zhang, K., Chen, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3D+printing+of+functional+biomaterials+for+tissue+engineering%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Opinion+in+Biotechnology%22%5BJournal%5D)">3D printing of functional biomaterials for tissue engineering.</a> Current Opinion in Biotechnology. 40, 103-112 (2016).</li>
<li>Lanaro, M., Booth, L., Powell, S. K., Woodruff, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrofluidodynamic+technologies+for+biomaterials+and+medical+devices%3A+melt+electrospinning%5BTitle%5D)+AND+%22Electrofluidodynamic+Technologies+%28EFDTs%29+for+Biomaterials+and+Medical+Devices%22%5BJournal%5D)">Electrofluidodynamic technologies for biomaterials and medical devices: melt electrospinning.</a> Electrofluidodynamic Technologies (EFDTs) for Biomaterials and Medical Devices. , 37-69 (2018).</li>
<li>Malone, E., Lipson, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fab%40Home%3A+the+personal+desktop+fabricator+kit+Article+information%5BTitle%5D)+AND+%22Rapid+Prototyping+Journal%22%5BJournal%5D)">Fab@Home: the personal desktop fabricator kit Article information.</a> Rapid Prototyping Journal. 13 (4), 245-255 (2007).</li>
<li>Vilbrandt, T., Malone, E., Lipson, H., Pasko, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Universal+Desktop+Fabrication%5BTitle%5D)+AND+%22Heterogeneous+Objects+Modelling+and+Applications%22%5BJournal%5D)">Universal Desktop Fabrication.</a> Heterogeneous Objects Modelling and Applications. , 259-284 (2008).</li>
<li>Jones, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((RepRap-the+replicating+rapid+prototyper%5BTitle%5D)+AND+%22Robotica%22%5BJournal%5D)">RepRap-the replicating rapid prototyper.</a> Robotica. 29, 177-191 (2011).</li>
<li>Lanaro, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3D+printing+complex+chocolate+objects%3A+Platform+design%2C+optimization+and+evaluation%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Food+Engineering%22%5BJournal%5D)">3D printing complex chocolate objects: Platform design, optimization and evaluation.</a> Journal of Food Engineering. , (2017).</li>
<li>Wu, W., DeConinck, A., Lewis, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Omnidirectional+Printing+of+3D+Microvascular+Networks%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Materials%22%5BJournal%5D)">Omnidirectional Printing of 3D Microvascular Networks.</a> Advanced Materials. 23 (24), H178-H183 (2011).</li>
<li>Paxton, N., Smolan, W., Böck, T., Melchels, F., Groll, J., Jungst, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Proposal+to+assess+printability+of+bioinks+for+extrusion-based+bioprinting+and+evaluation+of+rheological+properties+governing+bioprintability%5BTitle%5D)+AND+%22Biofabrication%22%5BJournal%5D)">Proposal to assess printability of bioinks for extrusion-based bioprinting and evaluation of rheological properties governing bioprintability.</a> Biofabrication. 9 (4), 044107(2017).</li>
</ol>

Los autores no tienen nada que revelar.

Este protocolo proporciona instrucciones detalladas para construir una impresora 3D basada en extrusión de fusión de bajo costo. La construcción de la impresora 3D se puede dividir en subsecciones, incluyendo marco, eje Y/cama, eje X, extrusor, electrónica y software. Estas subsecciones se presentan con diagramas detallados, dibujos, archivos y listas de piezas. El precio total de una impresora 3D ADDME llega a $343 AUD ($245 USD a partir del 01/17/2019), lo que la convierte en la impresora 3D de extrusión de fusión más ...

La fabricación aditiva es una potente tecnología de fabricación que tiene el potencial de aportar un valor significativo al paisaje industrial1,2. Las características atractivas de la fabricación aditiva implican sin costos de herramientas, altos niveles de personalización, geometrías complejas y barreras reducidas a los costos de entrada. Ningún costo de reacondiciono permite la rápida fabricación de prototipos, lo cual es deseable cuando se trata de disminuir el "tiempo de comercialización", que es un objetivo crítico de las industrias en las naciones desarrolladas que tratan de seguir siendo competitivos contra los competidores de bajos salarios1. Los altos niveles de personalización permiten fabricar una amplia variedad de productos con geometrías complejas. Cuando estos factores se combinan con los bajos costos de configuración, materiales y especialización del operador, hay un valor claro de las tecnologías de fabricación aditiva3.
La fabricación aditiva, también llamada impresión 3D, implica la fabricación capa por capa de un objeto en un sistema de control numérico por ordenador (CNC)3. A diferencia de los procesos CNC tradicionales, como el fresado, en el que el material se elimina de una hoja o bloque de material, un sistema de impresión 3D añade material a la estructura deseada capa por capa.
La impresión 3D se puede facilitar a través de una serie de métodos, incluyendo tecnologías láser, flash, extrusión o chorro4. La tecnología específica empleada determina la forma de la materia prima (es decir, polvo o fusión), así como las propiedades reológicas y térmicas necesarias para el procesamiento5. El mercado de impresión 3D basado en extrusión está dominado por sistemas basados en filamentos, lo que se debe a que los filamentos son fáciles de manejar, procesar y suministrar continuamente grandes volúmenes de material al cabezal de extrusión. Sin embargo, este proceso está limitado por el tipo de material que se puede formar en filamentos (principalmente termoplásticos). La mayoría de los materiales no existen en forma de filamento, y la falta de plataformas modernas de bajo costo en el mercado representa una brecha notable.
Este protocolo muestra la construcción de un sistema de extrusión a base de depósito que permite almacenar materiales en una jeringa y extruir a través de una aguja. Este sistema es ideal para fabricar una amplia gama de materiales, incluyendo alimentos6,polímeros7y biomateriales8,9. Además, las técnicas de extrusión basadas en depósitos suelen ser menos peligrosas, de menor costo y más fáciles de operar que otros métodos de impresión 3D.
Cada vez hay más equipos dirigidos por la universidad que diseñan y lanzan al público sistemas de impresión 3D de código abierto. Comenzando con la Fab@Home impresora basada en extrusión en 200710,11, los investigadores tenían como objetivo crear una plataforma simple y barata para impulsar una rápida expansión en la tecnología y aplicaciones de impresión 3D. Más tarde, en 2011, el proyecto RepRap tenía como objetivo crear una plataforma de impresión 3D basada en filamentos diseñada con piezas hechas por impresión 3D, con el objetivo de crear una máquina autorreplicante12. El costo de las impresoras 3D ha estado cayendo a lo largo de los años, desde $2300 USD por un Fab@Home (2006), $573 USD para un RepRap v1 (2005), y $400 USD para v2 (2011).
En trabajos anteriores, demostramos cómo un sistema de impresión 3D fuera de sí mismo podría combinarse con un sistema de extrusión personalizado basado en reservorios para crear objetos 3D complejos a partir de chocolate13. Una mayor investigación de diseño ha demostrado que se pueden lograr ahorros considerables de costos en comparación con este diseño de prototipo.
El objetivo de este protocolo es proporcionar instrucciones para la construcción de una impresora 3D de extrusión de fusión a base de reservorio de bajo costo. Aquí se presentan diagramas detallados, dibujos, archivos y listas de componentes para permitir la construcción y el funcionamiento con éxito de una impresora 3D. Todos los componentes están alojados en la plataforma de código abierto (creative commons noncommercial) <a href="https://www.thingiverse.com/Addme/collections" target="_blank">https://www.thingiverse.com/Addme/collections,</a>lo que permite a los usuarios cambiar o agregar características adicionales como desee. Crema viscosa, chocolate y Pluronic F-127 (un modelo para biotintas) se utilizan para evaluar el rendimiento de ADDME y demostrar la aplicación de la impresora 3D ADDME a las industrias biomédica y de impresión alimentaria.
Para este protocolo se requiere un cortador láser capaz de cortar acrílico y una impresora 3D de escritorio capaz de imprimir filamentos PLA o ABS. Una chaqueta de calentamiento mecanizada y un cartucho de calentador o calentador de silicona se pueden utilizar para calentar el material, dependiendo del equipo al que el operador tenga acceso. Todos los archivos CAD se pueden encontrar en <a href="https://www.thingiverse.com/Addme/designs" target="_blank">https://www.thingiverse.com/Addme/designs</a>. Para que el firmware y el software controlen la impresora 3D, <a href="http://marlinfw.org/meta/download/" target="_blank">http://marlinfw.org/meta/download/</a> y <a href="https://www.repetier.com/" target="_blank">https://www.repetier.com/</a> se proporcionan recursos, respectivamente. Para obtener instrucciones detalladas sobre la placa de control, consulte <a href="https://reprap.org/wiki/RAMPS_1.4" target="_blank">https://reprap.org/wiki/RAMPS_1.4</a>.

<table><tbody><tr><td>Calentador de silicio flexible de 15 W 12V DC 50x100mm</td><td>Banggood</td><td>1280175</td><td>opcional; AU$4.46</td></tr><tr><td>Impresora 3D</td><td>Lulzbot</td><td></td><td><a href="https://download.lulzbot.com/TAZ/6.02/documentation/manual/9780989378482_interior_r6.02.pdf" target="_blank">https://download.lulzbot.com/</a></td></tr><tr><td>Impresora 3D</td><td>Ultimaker</td><td>Ultimaker 2+</td><td></td></tr><tr><td>AC 100-240V a DC 12V 5A 60W Fuente de alimentación</td><td>Banggood</td><td>994870</td><td>AU$12.7</td></tr><tr><td>Acrílico Lámina Blanco Fundición Continua 1200x600mm</td><td>Mulford Plásticos</td><td></td><td>AU$36.95</td></tr><tr><td>Allen Keys</td><td>Métrico</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Arduino MEGA2560 R3 con RAMPS 1.4 Controlador</td><td>Geekcreit</td><td>984594</td><td>AU$28.91</td></tr><tr><td>Eje lineal de acero al carbono 8mm x 350mm</td><td>Banggood</td><td>1119330</td><td>AU$13.44</td></tr><tr><td>Eje lineal de acero al carbono 8mm x 500mm</td><td>Banggood</td><td>1276011</td><td>AU$19.42</td></tr><tr><td>Chocolate</td><td>Cadbury</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Computadora con acceso a internet</td><td>Acoplador Dell</td><td></td><td></td></tr><tr><td>5-8mm</td><td>Banggood</td><td>1070710</td><td>AU$6.93</td></tr><tr><td>Crema de Manos</td><td>Nivea</td><td>80102</td><td></td></tr><tr><td>Cartucho Calentador</td><td>Creality 3D</td><td>1192704</td><td>AU$4.75</td></tr><tr><td>Termopar Sensor de Temperatura Tipo K Banggood</td><td>1212169</td><td></td><td>AU$2.37</td></tr><tr><td>Cortadora</td> láser <td>trotec</td><td>Speedy 300</td><td><a href="https://www.troteclaser.com/fileadmin/content/images/Contact_Support/Manuals/8047-speedy-400-redesign-manual-EN.pdf" target="_blank">https://www.troteclaser.com/</a></td></tr><tr><td>M10 Tuerca hexagonal de metal con rosca de paso de 1 mm + arandela</td><td>UXCELL</td><td></td><td>AU$8.84</td></tr><tr><td>M10 Tubo galvanizado de paso de 1 mm de 400 mm de longitud</td><td>UXCELL</td><td></td><td>AU$11.62</td></tr><tr><td>M2 - Insertos de latón con rosca interna de 0.4mm</td><td>Ebay</td><td></td><td>AU$5.65</td></tr><tr><td>Tuercas</td><td>M2 Suleve</td><td>1239291</td><td>AU$9.17</td></tr><tr><td>M2 x 10 mm Tornillos hexagonales de botón</td><td>Suleve</td><td>1239291</td><td>AU$9.17</td></tr><tr><td>M2 x 5mm Tornillos hexagonales de botón</td><td>Suleve</td><td>1239291</td><td>AU$9.17</td></tr><tr><td>M3 - Insertos de latón con rosca interna de 0.5mm</td><td>Suleve</td><td>1262071</td><td>AU$7.5</td></tr><tr><td>Tuercas M3</td><td>Suleve</td><td>1109208</td><td>AU$7.85</td></tr><tr><td>Arandela M3</td><td>Banggood</td><td>1064061</td><td>AU$3.05</td></tr><tr><td>M3 x 10mm Tornillos hexagonales de botón</td><td>Suleve</td><td>1109208</td><td>AU$7.85</td></tr><tr><td>M3 x 20mm Tornillos hexagonales de botón</td><td>Suleve</td><td>1109208</td><td>AU$7.85</td></tr><tr><td>M3 x 6mm Tornillos hexagonales de botón</td><td>Suleve</td><td>1109208</td><td>AU$7.85</td></tr><tr><td>M3 x 8mm Tornillos hexagonales de botón</td><td>Suleve</td><td>1109208</td><td>AU$7.85</td></tr><tr><td>M4 x 8mm Tornillos hexagonales de botón</td><td>Suleve</td><td>1273210</td><td>AU$4.32</td></tr><tr><td>Aguja Luer Lock 18 - 27 Calibre</td><td>Terumo</td><td>TGA ARTG ID:</td> 130227 <td>AU$3.57</td></tr><tr><td>NEMA 17 Motor paso a paso</td><td>Casun</td><td>42SHD0001-24B</td><td>AU$54</td></tr><tr><td>Soporte de montaje de motor paso a paso NEMA</td><td>Banggood</td><td>ptNema17br90</td><td>AU$4.79</td></tr><tr><td>Cojinete de brida de bloque de almohada 8 mm</td><td>Banggood</td><td>KFL08</td><td>AU $ 5.04</td></tr><tr><td>Filamento PLA</td><td>Creality 3D</td><td>1290153</td><td>AU $ 24.95</td></tr><tr><td>Pluronic F127</td><td>Sigma Aldrich</td><td>P2443-250G</td><td></td></tr><tr><td>SC8UU 8mm Rodamiento de bolas de movimiento lineal</td><td>Toolcool</td><td>935967</td><td>AU$21.6</td></tr><tr><td>SG-5GL Micro Interruptor de límite</td><td>Omron</td><td>1225333</td><td>AU$4.5</td></tr><tr><td>Estación de soldadura</td><td></td><td></td><td>Soldadura, alambres, termorretráctil, etc.</td></tr><tr><td></td><td>Resorte Banggood</td><td>995375</td><td>AU$2.53</td></tr><tr><td>Jeringa 3ml Luer Lock Polipropileno</td><td>Brauhn</td><td>9202618N</td><td>AU$3.14</td></tr><tr><td>Polea de Distribución GT2 Juego de 20 Dientes y Correa</td><td>Banggood</td><td>10811303</td><td>AU$11.48</td></tr><tr><td>Tornillo y tuerca trapezoidal 8mm x 400mm</td><td>Banggood</td><td>1095315</td><td>AU$29.02</td></tr><tr><td>Llave Variable</td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

diseño de una impresora 3d de extrusión de biotinta y fusión de alimentos de código abierto y bajo costo

Design of an Open-Source, Low-Cost Bioink and Food Melt Extrusion 3D Printer

La impresión tridimensional (3D) es una técnica de fabricación cada vez más popular que permite fabricar objetos muy complejos sin costes de reconfiguración. Esta creciente popularidad está impulsada en parte por la caída de las barreras de entrada, como los costos de configuración del sistema y la facilidad de operación. El siguiente protocolo presenta el diseño y la construcción de una impresora 3D Additive Manufacturing Melt Extrusion (ADDME) para la fabricación de piezas y componentes personalizados. ADDME ha sido diseñado con una combinación de componentes impresos en 3D, cortados por láser y de origen en línea. El protocolo se organiza en secciones fáciles de seguir, con diagramas detallados y listas de piezas bajo los encabezados de enmarcado, eje Y y cama, eje X, extrusión, electrónica y software. El rendimiento de ADDME se evalúa mediante pruebas de extrusión e impresión 3D de objetos complejos utilizando crema viscosa, chocolate y Pluronic F-127 (un modelo para biotintas). Los resultados indican que ADDME es una plataforma capaz para la fabricación de materiales y construcciones para su uso en una amplia gama de industrias. La combinación de diagramas detallados y contenido de vídeo facilita el acceso a equipos de bajo costo y fáciles de operar para personas interesadas en la impresión 3D de objetos complejos a partir de una amplia gama de materiales.

El rendimiento de ADDME durante la impresión 3D se evaluó utilizando una crema viscosa (150 ml, crema de manos Nivea), chocolate (Cadbury, leche normal) y Pluronic F-127 (Sigma Aldrich). La crema viscosa y el chocolate se utilizaron tal cual, y el Pluronic se disolvió en una solución de 20% wt con agua ultrapura y se almacenó refrigerado a 5oC hasta que fue necesario14,15.
<p class="jove_content" fo:keep-together.within-page="...

El objetivo de este trabajo es diseñar y construir una impresora tridimensional de extrusión de fusión basada en reservorios hecha de componentes de código abierto y de bajo costo para aplicaciones en las industrias biomédica y de impresión de alimentos.

Diseño de una impresora 3D de extrusión de biotinta y fusión de alimentos de código abierto y bajo costo

Three-dimensional (3D) printing is an increasingly popular manufacturing technique that allows highly complex objects to be fabricated with no retooling ...

En este procedimiento demostraremos cómo construir ADDME, una impresora 3D de bajo costo, de código abierto, extrusión de fusión y bioenlaz. Las impresoras 3D de extrusión y bioenlaces pueden costar miles de dólares y suelen ser de origen cerrado. ADDME es una plataforma de impresión 3D personalizable y de código abierto que cuesta menos de 350.ADDME permite la producción de geometrías 3D complejas con una amplia variedad de materiales para aplicaciones dentro del procesamiento de alimentos, la producción de materiales compuestos de polímeros y la bioimpresión. Este video ofrece una demostración práctica de cómo los diversos componentes se unen para construir y probar ADDME. Después de conectar la una a través de nueve piezas de acrílico, compruebe las etiquetas de la figura para asegurarse de que cada pieza se encuentra correctamente y utilice tornillos M3 y una llave M3 Allen para fijar las piezas.A continuación, coloque la varilla roscada M10 a través del propósito hizo agujeros en los miembros de acrílico seis, ocho y 10, y fije la varilla con arandelas y tuercas M10, apretando las tuercas con una llave variable. Para montar el eje Y y la cama de impresión, deslice dos bloques de almohadas en cada eje de ocho milímetros y deslice el tope final sobre uno de los ejes de ocho milímetros. Utilice tornillos M2 y una llave Allen para fijar el tope mecánico y utilice tornillos M4 para fijar los cuatro bloques de almohadas a la cama de montaje.Fije la abrazadera de la correa en la cama de montaje con los tornillos M3 y una llave Allen y fije la cama de impresión en la cama de montaje utilizando un tornillo M3, tuerca y disposición de resorte. A continuación, utilice tornillos M2 y una llave Allen para fijar dos de los soportes del eje a los paneles posterior y frontal y utilice tornillos M3 para fijar el soporte del motor paso a paso al panel posterior. A continuación, utilice tornillos M3 adicionales para fijar el motor paso a paso al soporte del motor paso a paso y para fijar el ralentí de la correa al panel frontal.Para insertar el subensamblaje del lecho de impresión en el marco, haga coincidir cada extremo de un eje de ocho milímetros con un soporte de eje. Para montar el lado izquierdo del subensamblaje del eje X, coloque una tuerca de latón dentro del soporte de la tuerca y utilice tornillos M3 y la llave Allen para fijar la tuerca a la almohada del eje X a la izquierda. Usando tornillos M4 y una llave Allen, fije el bloque de almohadas a la almohada del eje X a la izquierda y fije el ralentí del eje X a la almohada del eje X a la izquierda con tornillos M3.Alinee los orificios centrales del ralentí, el inactivo del eje X y el ralentí del eje X dos y fije estos materiales junto con los tornillos M3 y la llave Allen. Para montar el lado derecho del subensamblaje del eje X, coloque una tuerca de latón dentro del soporte de la tuerca y fije la tuerca a la almohada del eje X con tornillos M3. Fije el bloque de almohadas a la almohada del eje X a la derecha con tornillos M4 y fije el eje X directamente a la almohada del eje X a la derecha con tornillos M3.Utilice tornillos M3 adicionales para fijar el motor paso a paso a la derecha del eje X y enhebrar cada una de las varillas roscadas en cada una de las tuercas de latón. Deslice dos de los ejes de ocho milímetros en cada uno de los bloques de almohadas verticalmente y deslice dos de los ejes de ocho milímetros horizontalmente. A continuación, utilice tornillos M2 para fijar dos de los soportes del eje tanto en el panel superior como en la parte superior de la carcasa electrónica y utilice tornillos M3 para fijar los rodamientos del bloque de almohadas en el panel superior.Fije los motores paso a paso en la parte superior de la carcasa electrónica con tornillos M3 y utilice la llave Allen M2 para apretar el tornillo de la larva inferior para fijar el acoplador sobre los ejes de los motores paso a paso. Para colocar el subensamblaje del eje X en el bastidor, alinee los ejes verticales de ocho milímetros con el soporte del eje y apriete los ejes con tornillos M2 y la llave Allen. A continuación, utilice la llave Allen M2 para apretar el tornillo de la larva superior para fijar la varilla roscada en el otro extremo del acoplador.Para la extrusión del subensamblaje, utilice tornillos M4 para fijar los dos bloques de almohadas en la placa posterior del extrusor y utilice tornillos M3 para fijar la abrazadera de la correa del extrusor en la placa posterior del extrusor entre los bloques de almohadas. Utilice tornillos hexagonales M3 para fijar la placa posterior del extrusor al soporte del motor del extrusor y para fijar los dos motores paso a paso en el soporte del motor del extrusor. Apriete el tornillo de la larva inferior con una llave Allen M2 para fijar los acopladores sobre los ejes de los motores paso a paso y apriete el tornillo de la larva superior para fijar el tornillo roscado dentro de los acopladores.Deslice la chaqueta de calentamiento en el soporte del motor del extrusor y utilice tornillos M3 para fijar las tuercas de latón dentro del bloqueo del émbolo uno. Para montar el cabezal de extrusión en el eje X, deslice los ejes de ocho milímetros que se encuentran en el eje X en los bloques de almohadas en la cabeza del extrusor y envuelva la correa de transmisión a través del ralentí en los conjuntos de eje izquierdo y derecho. A continuación, utilice tornillos hexagonales M3 para fijar la correa de transmisión en la abrazadera de la correa del extrusor.Cuando el conjunto del marco esté completo, utilice tornillos M3 para montar el Arduino en la cubierta electrónica de la parte acrílica siete e inserte una placa RAMPS en la parte superior de la placa Arduino con el enchufe USB orientado hacia la parte acrílica seis del panel posterior. Monte el conector de alimentación de CC en la parte acrílica seis del panel posterior y fije el conector a la fuente de alimentación. A continuación, utilizando un diagrama de cableado y etiquetas para evitar la instalación de las conexiones de forma inversa, conecte los controladores de motor, motores paso a paso, paradas finales, calentador y termopar, a sus respectivos pines.Las pruebas de línea implican el uso de una serie de comandos de movimiento, llamados código G, para imprimir un filamento de ida y vuelta en la placa de construcción en un patrón básico para evaluar las propiedades de filamento individuales, como el grosor o la consistencia. Los parámetros de impresión utilizados para las pruebas de línea se incluyen en la tabla. Para crear objetos 3D complejos, el objeto que se va a imprimir debe introducirse en un archivo de lenguaje de teselación estándar en Repetier y dividirse en código G imprimible en 3D.Los parámetros para imprimir los objetos 3D se incluyen en la tabla. Para determinar la precisión dimensional de la impresora de extrusión de fusión de fabricación aditiva utilizada para estos experimentos en las direcciones X, Y y Z al imprimir un material semisólido, se imprimió un cubo de un centímetro por uno por un centímetro. A continuación, el cubo se escaneaba en 3D y se comparaba dimensionalmente con los datos de dibujo asistidos por el ordenador del cubo original.El modelo original y el escaneo 3D se compararon utilizando el programa de software Cloud Compare de código abierto. Antes de conectar el sistema o encender la fuente de alimentación, asegúrese de que el cableado se ha realizado correctamente y que ha sido comprobado por un técnico cualificado. ADDME es una plataforma de código abierto y personalizable para estudiar el proceso de extrusión de fusión con aplicaciones en alimentos y la impresión 3D.

design-an-open-source-low-cost-bioink-food-melt-extrusion-3d

Research

Investigación

JoVE Journal

Bioengineering

Bioingeniería

Un bioprinter se utilizó para crear hidrogeles modelado basado en un molde de sacrificio. El molde poloxámero se rellenó con un segundo hidrogel y luego se eluyó, dejando huecos que estaban llenos de una tercera hidrogel. Este método utiliza elución rápida y buena capacidad de impresión de poloxámero para generar arquitecturas complejas a partir de biopolímeros.

Impresión Moldes inversa termosensible para la Creación de modelado hidrogeles de dos componentes para el 3D de cultivo celular

Hemos ideado un método de bajo coste y rápida de prototipos de dispositivos moldeados por inyección de caucho elastómero líquido mediante el uso de las impresoras 3D de modelado por deposición fundida de diseño de moldes y un secador modificado como un sistema de inyección de líquido.

Prototipado rápido y de bajo costo de los dispositivos médicos Utilizando 3D Impreso Moldes para moldeo por inyección de líquido

Aquí presentamos un protocolo para construir una bomba de jeringa de presión controlada para ser utilizado en aplicaciones de microfluídica. Esta bomba de la jeringuilla se hace de un cuerpo aditiva fabricado estándar hardware y electrónica de código abierto. El sistema resultante es bajo costo, fácil de construir y suministra fluido bien regulado para permitir investigación de microfluidos rápido.

Tridimensional de la impresión de materiales termoplásticos para crear automatizado de bombas de la jeringuilla con retroalimentación de Control para aplicaciones de microfluídica

Este artículo describe un método para transformar una impresora 3D comercial de bajo costo en una impresora 3D bacteriana que puede facilitar la impresión de biofilms estampados. Se describen todos los aspectos necesarios de la preparación del bioprintro y la bio-tinta, así como los métodos de verificación para evaluar la formación de biofilms.

El patrón tridimensional de biofilms de ingeniería con un Bioprinter hágalo usted mismo

Aquí se presenta un método para la bioimpresión 3D de gelatina metacriloyl.

Protocolos de Bioimpresión 3D de Bioinks basados en Gelatin Methacryloyl Hydrogel

En este manuscrito, demostramos la preparación de una biotinta de hidrogel biohíbrida que contiene grafeno para su uso en ingeniería de tejidos periféricos. Utilizando este material biohíbrido 3D, se realiza el protocolo de diferenciación neural de las células madre. Este puede ser un paso importante para traer biomateriales similares a la clínica.

Preparación y caracterización de biotinta de hidrogel biohíbrida 3D basada en grafeno para neuroingeniería periférica

Los colgajos diseñados requieren una red vascular funcional incorporada. En este protocolo, presentamos un método de fabricación de un colgajo de tejido impreso en 3D que contiene una red vascular jerárquica y sus anastomosis microquirúrgicas directas a la arteria femoral de rata.

Fabricación de colgajos vasculares de ingeniería utilizando tecnologías de impresión 3D

El procesamiento por cizallamiento durante la formación de hidrogel da como resultado la producción de suspensiones de microgel que se adelgazan pero se reestructuran rápidamente después de la eliminación de las fuerzas de cizallamiento. Tales materiales se han utilizado como una matriz de soporte para bioimpresión compleja, estructuras cargadas de células. Aquí se describen los métodos utilizados para fabricar la cama de soporte y las biotintas compatibles.

Geles fluidos de agarosa formados por procesamiento de cizallamiento durante la gelificación para bioimpresión 3D suspendida

Este estudio presenta un nuevo baño de suspensión de submicrogel de κ-carragenina, que muestra notables propiedades de transición reversibles de atasco-desatasco. Estos atributos contribuyen a la construcción de tejidos y órganos biomiméticos en bioimpresión 3D integrada. La impresión exitosa de tejidos similares al corazón y al esófago con alta resolución y crecimiento celular demuestra aplicaciones de bioimpresión e ingeniería de tejidos de alta calidad.

Bioimpresión integrada de estructuras similares a tejidos utilizando medio sub-microgel de κ-carragenina

Los extractos solubles de membrana basal son las matrices biológicas más utilizadas en la investigación del cáncer, pero su complejo comportamiento reológico dificulta su bioimpresión con los sistemas de bioimpresión disponibles en el mercado. Este trabajo presenta una estrategia de bioimpresión personalizada para producir construcciones de matriz pura con buena fidelidad de forma tanto en una sola capa como en múltiples capas.

Diseño y validación de una bioimpresora de extrusión volumétrica para la bioimpresión de extracto soluble de membrana basal para investigación traslacional

Aprende a construir ADDME, una impresora 3D de extrusión de biotinta de código abierto y bajo costo para aplicaciones biomédicas y alimentarias. Este método demuestra el ensamblaje paso a paso del dispositivo.

Diseño de una impresora 3D de extrusión de biotinta y fusión de alimentos de código abierto y bajo costo

Explorar más videos