Name: 刺激応答性ハイドロゲル系ソフトロボットの4次元印刷 (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2023-01-13T13:10:00.000+00:00
Duration: 5 min 43 s
Description: 学ぶ 刺激応答性ハイドロゲル系ソフトロボットの4次元印刷法。N-isopropylacrylamideとアクリルアミド系インクを用いて、温度応答性の形状変形可能なインテリジェントソフトロボットを作製する手法です。医療工学への応用が期待されます。

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著者らは、韓国政府(MSIT)が資金提供する韓国国立研究財団(NRF)助成金(No.2022R1F1A1074266)からの支援に感謝の意を表します。

刺激応答性ソフトグリッパーは、非刺激応答性アクリルアミド(AAm)系ハイドロゲル、熱応答性 N-イソプロピルアクリルアミド(NIPAM)系ハイドロゲル、磁気応答性フェロゲルの3種類のハイドロゲルから構成されていました(図1)。3つのヒドロゲルインクは、以前に公開された方法29、30、31を改変することによって調製された。この研究で提示されたデータは、対応する著者からの要求に応じて入手できます。
1.ヒドロゲルインクの調製
<ol><li>非刺激応答性AAmベースのヒドロゲルインク(図1A)<ol><li>アクリルアミド(AAm)、架橋剤N,N'-メチレンビスアクリルアミド(BIS)(材料表を参照)、および光開始剤2-ヒドロキシ-4'-(2-ヒドロキシエトキシ)-2-メチルプロピオフェノン(材料表を参照)をマグネチックスターラーを使用して蒸留(DI)水で24時間希釈します。</li>
		<li>せん断減粘剤、ラポナイトRDナノクレイ、およびフルオレセインO-メタクリレート染料( 材料の表を参照)を1,150rpmで、完全に希釈するまで少なくとも6時間ボルテックスします。</li>
		<li>溶液ベースの合計20 mLあたり比重のAAmベースのヒドロゲルインクを調製します:1.576 gのAAm、0.332 gのBIS、1.328 gのラポナイトRD、0.166 gの光開始剤、0.1 mgのNaOH、0.1 mgのフルオレセインO-メタクリレート( 材料の表を参照)、および16.594 gのDI水。</li>
		<li>完全に希釈した後、シリンジを使用してAAmベースのヒドロゲルインクを空の3D印刷カートリッジ( 材料表を参照)に移します。</li>
	</ol></li>
	<li>刺激応答性NIPAMベースのヒドロゲルインク(図1B)<ol><li>N-イソプロピルアクリルアミド(NIPAM)、ポリN-イソプロピルアクリルアミド(PNIPAM)、および光開始剤(材料の表を参照)を磁気攪拌機を使用してDI水中で24時間希釈します。</li>
		<li>せん断減粘剤、ラポナイトRDナノクレイ、およびフルオレセインローダミン6G染料を1,150rpmで少なくとも6時間、完全に希釈するまでボルテックスします。</li>
		<li>溶液ベースの合計20 mLあたり比重のNIPAMベースのヒドロゲルインクを調製します:1.692 gのNIPAM、0.02 gのpNIPAM、1.354 gのラポナイトRD、0.034 gの光開始剤、0.1 mgのローダミン6G( 材料の表を参照)、および16.92 gのDI水。</li>
		<li>完全に希釈した後、注射器を使用してNIPAMベースのヒドロゲルインクを空の3D印刷カートリッジに移します。</li>
	</ol></li>
	<li>フェローゲルインク(図1C)<ol><li>A溶液を調製する:希アクリルアミド(AAm)と架橋剤、N,N'-メチレンビスアクリルアミド(BIS)、酸化第二鉄(Fe2O3)、およびN,N,N',N'-テトラメチルエチレンジアミン(TMEDA)(材料の表を参照)をDI水で希釈します。</li>
		<li>材料の比重量パーセント(重量%)を考慮してください:10 μLのTMEDA加速器を含む1.2 mLのDI水中の71%AAm、3.5%BIS、および25.5%Fe2O3 。</li>
		<li>B溶液を調製する:0.8 gの過硫酸アンモニウム(APS、材料表を参照)を10 mLのDI水で希釈します。</li>
		<li>重合の場合は、200 μLの A溶液と5 μLの B溶液をマイクロ遠心チューブに移します。</li>
		<li>マイクロ遠心チューブを20秒間ボルテックスします。</li>
	</ol></li>
</ol>2. ソフトハイブリッドグリッパ設計の最適化
注意: 楕円形のソフトハイブリッドグリッパーは、AAmベースのヒドロゲル外層、NIPAMベースのヒドロゲル内層、およびフェロゲル上層で構成されています(図1D)。全体的な楕円形のソフト ハイブリッド グリッパーは、AutoCAD ソフトウェアを使用して作成されました(「 材料表」を参照)。
<ol><li>2次元AAmベースのヒドロゲル層設計<ol><li>最外側に縦軸24mm、横軸20mmの楕円形を描きます。</li>
		<li>手順 2.1.1 で描画した図形と同じ中心点を持つ、縦軸が 20.8 mm、横軸が 16.8 mm の別の楕円形を描画します。</li>
		<li>楕円の中心点から離れた点 (−8.24, 2)、(0, 6)、および (8.24, 2) を通る 3 点の円弧を描画します。</li>
		<li>日食の小さな上部を円弧で割った部分をトリミングします。</li>
	</ol></li>
	<li>二次元NIPAMベースのヒドロゲル層設計<ol><li>手順 2.1.1 で描いた図形と同じ中心点を持つ、縦軸が 20.2 mm、横軸が 16.4 mm の楕円を描画します。</li>
		<li>縦軸が16.16mm、横軸が13.12mmの楕円を、手順2.1.1で描いた形状と同じ中心点で描きます。</li>
		<li>楕円の中心点から離れた点 (−7.86, 1.83)、(0, 5.6)、および (7.86, 1.83) を通る 3 点の円弧を描画します。</li>
		<li>楕円の中心点から離れた点 (−5.47, 1.64)、(0, 3.18)、および (5.47, 1.64) を通る 3 点の円弧を描画します。</li>
		<li>楕円の小さな上部を円弧で割った部分をトリミングします。</li>
		<li>台座を作成するには、中心点から 2 点離れた (−4.75, −2.71) と (4.75, −2.71) を両方の端点とし、中心点から 1 点離れた (0, -4.59) で円弧を描きます。</li>
	</ol></li>
	<li>2次元フェログゲル層設計<ol><li>楕円の中心点から離れた点 (−7, 4.92)、(0, 9.2)、および (7, 4.92) を通る 3 点の円弧を描画します。</li>
		<li>楕円の中心点から離れた点 (−7, 4.92)、(0, 7.6)、および (7, 4.92) を通る 3 点の円弧を描画します。</li>
	</ol></li>
	<li>2次元グリッパーチップ設計<ol><li>グリッパーの把持部分を作るには、楕円の下部の中心線から両側から0.8 mmカットします。</li>
	</ol></li>
	<li>3次元ハイブリッドグリッパー設計<ol><li>全体的な2Dハイブリッドグリッパー設計を3Dに変換するには、応答性ゲルの台座を0.8 mm押し出し、非応答性ゲル、応答性ゲルのカット楕円、およびフェロゲルを2.5 mm押し出します。</li>
	</ol></li>
</ol>3. ソフトハイブリッドグリッパーの3次元印刷
<ol><li>Slic3rソフトウェア(材料表を参照)を使用して、ステップ2で作成した構造ごとに、層の高さ30 mm、印刷速度10 mms-1、充填密度75%のGコード30を生成します。デュアルプリントヘッドを使用してGコードファイルを編集します。</li>
	<li>Gコードファイルを安全なデジタル(SD)カードに保存し、3Dプリンター( 材料表を参照)に接続して、ソフトグリッパーの印刷パスを生成します。</li>
	<li>エアポンプ圧力制御を3Dプリンターに接続します。</li>
	<li>NIPAMベースのヒドロゲルとAAmベースのヒドロゲルには、それぞれ直径0.25mmと0.41mmのノズルチップを選択してください。</li>
	<li>AAmベースのヒドロゲルカートリッジをノズル1に接続し、NIPAMベースのヒドロゲルカートリッジをノズル2に接続します。</li>
	<li>カートリッジの2つのプリントヘッドがz軸上の同じ位置にあるかどうかを確認します。</li>
	<li>X座標とY座標を正確に調整して、2つのノズル間の位置ずれを防ぎます。</li>
	<li>印刷圧力をAAmベースのヒドロゲルの場合は20〜25 KPa、NIPAMベースのヒドロゲルの場合は10〜15 KPaに設定します。</li>
	<li>各サンプルが完全に印刷されたら、手順3.5〜3.8を繰り返します(図2A)。</li>
</ol>4. ソフトハイブリッドグリッパーのUV光硬化
<ol><li>UV光硬化の前に、シリンジを使用して、磁場応答性フェロゲルインク(ステップ1.3で調製)を3Dプリントされたソフトグリッパーのターゲット薄穴領域に注入します。</li>
	<li>フェログの注入後、グリッパー構造を波長365nmのUVソースチャンバー内に6分間配置します。UV光の強度を4.9 mJ / sに固定します。</li>
	<li>UV光硬化後、グリッパー構造を完全に膨潤した平衡状態に達するまで少なくとも24時間DI水浴に移します(図2B-D)。</li>
</ol>

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</ol>

著者は利益相反を宣言しません。

ソフトハイブリッドグリッパーの材料選択に関しては、非刺激応答性AAmベースのヒドロゲル、熱応答性NIPAMベースのヒドロゲル、および磁気応答性フェローゲルで構成されるマルチレスポンシブ材料システムを最初に準備し、ソフトハイブリッドグリッパーがプログラム可能な移動と形状変換を示せるようにしました。NIPAMベースのヒドロゲルは、熱応答性の膨潤-脱膨潤特性により、AAmベースのヒドロゲル1などの異なる膨潤特性を有するヒドロゲルを用いて二層または二ストリップ構造として製造した場合、曲がり、折り畳み、またはしわを示します。加えて、ヒドロゲルは、酸化鉄(Fe2O3)ナノ粒子を包埋することによって磁気応答性になるように設計することができる。重要なことに、このFe2O3を組み込んだアクリルアミドベースのフェロゲルは、ソフトロボットの磁場駆動移動を促進するための磁気応答性を可能にする上で重要な役割を果たすことができる。特に、磁気応答性ヒドロゲルは、束縛されていないヒドロゲルベースのソフトロボットシステムにおいて使用され...

刺激応答性ソフトロボットの開発は、技術的にも知的にも重要です。刺激応答性ソフトロボットという用語は、一般に、熱、pH、および光1,2,3,4などの外部手がかりに応答して形状変化を示すヒドロゲル、ポリマー、エラストマー、またはハイブリッドで構成されるデバイス/システムを指す。多くの刺激応答性ソフトロボットの中で、N-イソプロピルアクリルアミド(NIPAM)ヒドロゲルベースのソフトロボットは、自発的な形状変換5,6,7,8を用いて所望のタスクまたは相互作用を実行する。一般に、NIPAMベースのヒドロゲルは低い臨界溶解温度(LCST)を示し、膨潤(LCST未満の親水性)および脱膨潤(LCSTを超える疎水性)特性の変化は、32°C〜36°Cの間の生理学的温度付近のヒドロゲル系内で生じる9,10。LCSTの鋭い臨界転移点付近のこの可逆的な膨潤・脱膨潤機構は、NIPAM系ハイドロゲルソフトロボット2の形状変態を発生させることができる。その結果、熱応答性NIPAMベースのヒドロゲルソフトロボットは、多機能マニピュレータ、ヘルスケアシステム、およびスマートセンサにおいて重要な歩行、把持、クロール、センシングなどの操作を改善しました2、3、4、11、12、13、14、15、16、17、 18,19,20,21。
刺激応答性ソフトロボットの製造において、直接層ごとの付加プロセス22を用いた3次元(3D)印刷アプローチが広く採用されている。プラスチックや柔らかいヒドロゲルなどのさまざまな材料を3D印刷で印刷できます23,24。最近、4D印刷は、形状プログラム可能なソフトロボットを作成するための革新的な技術として広く強調されている25,26,27,28。この4D印刷は3D印刷に基づいており、4D印刷の主な特徴は、3D構造が時間の経過とともに形状や特性を変化させることができることです。4D印刷と刺激応答性ヒドロゲルの組み合わせは、熱、pH、光、磁場および電場などの適切な外部刺激トリガーにさらされると時間の経過とともに形状が変化するスマート3Dデバイスを作成するための別の革新的なルートを提供しました25,26,27,28.多様な刺激応答性ヒドロゲルを用いたこの4D印刷技術の開発は、応答速度とフィードバック感度が向上した多機能性を示す形状変形可能なソフトロボットの出現の機会を提供しました。
この研究では、形状変換と移動を表示する3D印刷駆動の熱応答性ソフトグリッパーの作成について説明します。特に、記載された特定の手順は、ミリメートルからセンチメートルの長さスケールの範囲の全体サイズを有する様々な多機能ソフトロボットを製造するために利用することができる。最後に、このプロトコルは、ソフトロボット(スマートアクチュエータや移動ロボットなど)、フレキシブルエレクトロニクス(光電センサーやラボオンチップなど)、ヘルスケアシステム(ドラッグデリバリーカプセル、生検ツール、手術装置など)など、いくつかの分野に適用できることが期待されています。

<table><tbody><tr><td>2-ヒドロキシ-4'-(2-ヒドロキシエトキシ)-2-メチルプロピオフェノン</td><td>Sigma Aldrich</td><td>410896-50G</td><td>Irgacure 2959、光開始剤</td></tr><tr><td>3D WOX 2X</td><td>sindoh</td><td>n/a</td><td>迷路を製作するための 3D プリンター</td></tr><tr><td>アクリルアミド</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>29-007</td><td>&ge;99%</td></tr><tr><td>エアブラシコンプレッサー</td><td>WilTec</td><td>AF18-2</td><td></td></tr><tr><td>過硫酸アンモニウム</td><td>Sigma Aldrich</td><td>A4418</td><td></td></tr><tr><td>Auto CAD</td><td>Autodesk</td><td>n/a</td><td>software for computer-aided-design file</td></tr><tr><td>BLX UVクロスリンカー</td><td>BIO-LINK</td><td>U01-133-565</td><td></td></tr><tr><td>カートリッジ</td><td>CELLINK</td><td>CSC010300102</td><td></td></tr><tr><td>デジタル攪拌 ホットプレート</td><td>コーニング</td><td>6798-420D</td><td></td></tr><tr><td>フルオレセイン O-メタクリレート</td><td>シグマ アルドリッチ</td><td>568864</td><td>AAm ゲルの染料</td></tr><tr><td>INKREDIBLE+ バイオプリンター</td><td>CELLINK</td><td>n/a</td><td></td></tr><tr><td>鉄(III) 酸化物 赤</td><td>DUKSAN 一般科学</td><td>I0231</td><td></td></tr><tr><td>ラポナイト RD</td><td>BYK</td><td>n/a</td><td>ナノクレイ</td></tr><tr><td>微量遠心チューブ</td><td>SPL</td><td>60615</td><td></td></tr><tr><td>マイクロスターラーバー</td><td>カウイ</td><td>27-00360-08</td><td></td></tr><tr><td>N、N、N'、N'-テトラメチルエチレンジアミン</td><td>シグマ アルドリッチ</td><td>T7024-100ML</td><td></td></tr><tr><td>N、N'-メチレンビスアクリルアミド</td><td>シグマ アルドリッチ</td><td>M7279</td><td>&ge;99.5%</td></tr><tr><td>N-イソプロピルアクリルアミド</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>415324-50G</td><td></td></tr><tr><td>ポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>535311</td><td></td></tr><tr><td>Rhodamine 6G</td><td>Sigma Aldrich</td><td>R4127</td><td>NIPAMゲル</td></tr><tr><td>の染料 Slic3rソフトウェア (v1.2.9)</td><td>Slic3r</td><td>n/a</td><td>.stlファイルをgcodeに変換するオープンソースソフトウェア</td></tr> 水<tr><td>酸化ナトリウムビーズ</td><td>Sigma Aldrich</td><td>S5881</td><td></td></tr><tr><td>滅菌高精度円錐形バイオプリンティングノズルCELLINK</td><td></td><td>NZ3270005001</td><td>22 G、25 Gシ</td></tr><tr><td>リンジ</td><td>韓国ワクチン</td><td>K07415389</td><td>10 CC 21 G(1-1 / 4インチ)</td></tr><tr><td>ボルテックス</td><td>ミキサーDAIHAN</td><td>DH。</td><td></td>WVM00030</tr></tbody></table>

刺激応答性ハイドロゲル系ソフトロボットの4次元印刷

Four-Dimensional Printing of Stimuli-Responsive Hydrogel-Based Soft Robots

本プロトコルは、3次元(3D)バイオ印刷法を用いた4次元(4D)、時間依存、形状変化可能、刺激応答性ソフトロボットの作成を記載する。近年、形状変形可能なソフトロボットを開発するための革新的な新しい方法として、4D印刷技術が広く提案されている。特に、4D時間依存の形状変換は、熱、pH、光などの外部キューによってトリガーされたときに適切な時間と場所で効果的な機能を発生させることができるため、ソフトロボティクスの重要な要素です。この観点に沿って、ヒドロゲル、ポリマー、ハイブリッドなどの刺激応答材料を印刷して、スマートな形状変換可能なソフトロボットシステムを実現できます。現在のプロトコルは、 N-イソプロピルアクリルアミド(NIPAM)ベースのヒドロゲルで構成される熱応答性ソフトグリッパーを製造するために使用でき、全体の長さはミリメートルからセンチメートルの範囲です。本研究は、スマートマニピュレータ(グリッパー、アクチュエータ、ピックアンドプレースマシンなど)、ヘルスケアシステム(薬物カプセル、生検ツール、マイクロサージャリーなど)、エレクトロニクス(ウェアラブルセンサーや流体工学など)のさまざまなアプリケーション向けに、インテリジェントソフトロボットシステムを実現するための新しい方向性を提供することが期待されます。

NIPAMベースのヒドロゲルは、その鋭いLCSTのために熱応答性ソフトグリッパーを設計するときに主に考慮されました、それはそれが顕著な膨潤 - 脱膨潤特性を示す原因となります9,10。さらに、AAmベースのヒドロゲルは、複数の加熱および冷却プロセス中の界面の層間剥離を低減しながら、ソフトハイブリッドグリッパーの形状変換を最大化する非刺激応答システムと見なされました。さらに、フェローゲルはこのハイブリッドシステムに統合され、磁場駆動の移動を無制限に制御するための磁場応答性ソフトハイブリッドグリッパーを作成しました。特に、フェローゲルインク注入は、NIPAMベースのヒドロゲル構造からの分離を避けるために、重合前に行わなければならない。
熱応答性の開閉の作動は、主にハイブリッドグリッパーの最適な形状を決定するために考慮されました。最初に、NIPAM系およびAAm系ヒドロゲルの膨潤および脱膨潤を、室温から60°Cまでの直径変化を測定することによって評価した。 この膨潤力の検...

この原稿では、インテリジェントな刺激応答性ソフトロボットを製造するための4D印刷戦略について説明しています。このアプローチは、スマートマニピュレータ、エレクトロニクス、ヘルスケアシステムなど、インテリジェントな形状変換可能なソフトロボットシステムの実現を促進するための基礎を提供することができます。

The present protocol describes the creation of four-dimensional (4D), time-dependent, shape-changeable, stimuli-responsive soft robots using a ...

本プロトコルは、様々なアプリケーション向けに、インテリジェントで形状変形可能なソフトロボットシステムを実現するための新たな方向性を提供することが期待されます。4D時間依存の印刷プロセスは、ミリメートルからセンチメートルまでの幅広いサイズ範囲で、多様な刺激応答ソフトロボットを作成できます。この4Dバイオプリンティング技術は、ヘルスケアエンジニアリングにおける標的薬物送達、顕微手術、および低侵襲生検に拡張することができます。テキストのみの情報は読者に曖昧さをもたらす可能性があるため、意図した結果を達成するために視覚的なデモンストレーションが不可欠です。非刺激応答性アクリルアミド系ハイドロゲルインクを調製するには、アクリルアミド、架橋剤、および光開始剤を磁気攪拌機を使用してイオン交換水で24時間希釈します。刺激応答性N-イソプロピルアクリルアミドベースのヒドロゲルインクを調製するには、N-イソプロピルアクリルアミド、プロピルN-イソプロピルアクリルアミド、および光開始剤を脱イオン水中で、マグネチックスターラーを使用して24時間希釈します。次に、アクリルアミドゲルとN-イソプロピルアクリルアミドゲルに染料を加え、せん断剤であるラポナイトRDを毎分1150回転、または少なくとも6時間、完全に希釈されるまでボルテックスします。次に、本文に記載されている指示に従って、ヒドロゲルインクを準備します。フェローゲルインクを調製するために、まず、本文に記載のプロトコールに従ってA液及びB液を調製する。重合を行うには、200マイクロリットルのA溶液と5マイクロリットルのB溶液をマイクロ遠心チューブに移し、混合物を20秒間ボルテックスします。スライサーソフトウェアを使用して、グリッパー設計の最適化によって以前に作成された各構造のGコードを生成します。レイヤーの高さを 0.4 ミリメートルに割り当てます。75%の充填密度と毎秒10ミリメートルの印刷速度。デュアルプリントヘッドを使用してGコードファイルを編集します。Gコードファイルを3Dプリンターに接続する前に、安全なデジタルカードまたはSDカードに保存します。アクリルアミドベースとN-イソプロピルアクリルアミドベースのヒドロゲルカートリッジをそれぞれのノズルに接続した後、カートリッジの2つのプリントヘッドがZ軸の同じ位置にあるかどうかを確認します。次に、X座標とY座標を正確に調整して、2つのノズル間の位置ずれを防ぎます。次に、印刷圧力をアクリルアミドベースのヒドロゲルの場合は20〜25キロパスカルに設定し、N-イソプロピルアクリルアミドベースのヒドロゲルの場合は10〜15キロパスカルに設定します。各サンプルが完全に印刷されたら、次の手順を繰り返して、次のサンプルを印刷します。UV光硬化の前に、シリンジを使用して、磁場応答性フェローゲルインクを3Dプリントされたソフトグリッパーのターゲットの薄い穴領域に注入します。フェログの注入後、グリッパー構造を波長365ナノメートルのUV光源チャンバー内に6分間配置します。UV光硬化後、グリッパー構造を脱イオン水浴に移し、完全に膨潤した平衡状態に達するまで少なくとも24時間行います。ソフトハイブリッドグリッパーは、熱応答作動と磁気移動を介してピックアンドプレースタスクを実行しました。温度が下限臨界溶液温度(LCST)を超えると、N-イソプロピルアクリルアミドベースのヒドロゲルが膨潤して収縮し、グリッパーチップが閉じました。一方,グリッパー先端は,N-イソプロピルアクリルアミド系ヒドロゲルの膨潤によりLCSTを下回ると開いた。グリッパーはまた、脱イオン水で満たされた3Dプリントされたサンプル迷路内でのピックアンドプレースタスクを実演しました。グリッパーは、先端が開いた状態で、外部磁石によって開始位置からターゲットのイクラまでガイドされました。気温が摂氏40度に達すると、グリッパーの先端が閉じてイクラをつかみました。イクラを握ったまま迷路から誘導し、室温25°Cの先端開放状態で対象部位に無傷のイクラを放流することに成功した。2つのノズル間の座標点を校正する際には、実験的な注意を払う必要があります。このプロセスには多くの練習が必要です。この特定のプロトコルは、正確に制御可能で高感度で多機能なスマート刺激応答ソフトロボットの実現におけるさらなる重要な進歩の基礎を提供します。

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Research

JoVE Journal

Engineering

工学

簡単なテクニックは、通常の細胞培養基板上への動的なマスク投影リソグラフィ用デジタルマイクロミラーデバイスを用いた微細加工神経培養システムの急速な生産のために説明されています。これらの培養系は、天然の生物学的なアーキテクチャのより代表的かもしれない、と説明された技法は数多くのアプリケーションに適応することができます。...

動的なマスク投影リソグラフィーを用いたニューラル培養システムのためのマイクロパターンハイドロゲルの作製

bioprinter、犠牲型に基づいてパターン化されたハイドロゲルを作成するために使用された。ポロキサマー型は第二のヒドロゲルで埋め戻した後、溶出し、第三のハイドロゲルを充填した空隙を残していた。この方法では、生体高分子から複雑なアーキテクチャを生成する高速溶出及びポロキサマーの良い印刷適性を使用しています。...

模様の作成3D細胞培養のための2つの成分​​のために温度応答性ハイドロゲルリバース金型の印刷

三ディスペンサーデカルトプリンタを使用してBioprinted細胞構築物の生存率

蛍光共鳴エネルギー移動（FRET）画像化は、リアルタイム細胞生物学研究のための強力なツールです。ここで、従来の落射蛍光顕微鏡を用いて生理学的3次元（3D）ヒドロゲル微小環境におけるFRETイメージング細胞のための方法が提示されます。活性範囲にわたって線形比率をもたらすレシオメトリックFRETプローブの分析が記載されています。...

三次元ハイドロゲルでイメージングをFRET

このプロトコルは、エッチングされたトポグラフィーガイダンスキューとハイドロゲルバイオインクを持つ細胞の精密な堆積を組み込んだ自動ロボット堆積システムを使用したバイオプリンティング方法論を説明しています。印刷されたセルは、エッチングされた形状に直接送達され、それらを使用して感知し、方向付けすることができます。...

細胞の表面のガイダンスとBioprintingための自動ロボット調剤技術

ハイドロゲルを用いたマイクロ磁気応答性の高いコンポーネントとの容易な迅速な製造のための製造技術の添加剤

ここで提示するゼラチンメタクリロイルの3Dバイオプリンティングのための方法である。...

ゼラチンメタクリロイルヒドロゲルベースバイオインクの3Dバイオプリンティングのプロトコル

バイオインスパイアされた足場は、機械的に堅牢で導電性のヒドロゲルを使用した柔らかいフォトリソグラフィ技術によって製造されています。マイクロパターン化ヒドロゲルは、指向性心筋細胞細胞の位置合わせを提供し、調整された作動方向をもたらす。フレキシブルな微小電極も足場に統合され、自己作動性心臓組織の電気制御性をもたらします。...

生体にインスパイアされたマイクロ電極を用いたソフトロボット

提示された方法は、ライブ共焦点顕微鏡を可能にしながら、シリコーンゴムに埋め込まれた3Dソフトヒドロゲルの単軸ストレッチを含む。繊維のアライメントと同様に、外部および内部ヒドロゲル株の特性評価が実証されている。開発された装置およびプロトコルはさまざまなひずみのレジームに対する細胞の応答を査定できる。...

ライブ顕微鏡イメージング下での3Dヒドロゲルの制御株

ヒドロゲル形成中のせん断処理は、剪断薄いが剪断力の除去後に急速に再構築するミクロゲル懸濁液の生成をもたらす。このような材料は、バイオプリンティング複合体、細胞を含んだ構造のための支持マトリックスとして使用されてきた。ここでは、支持床および適合バイオインクを製造するために使用される方法が説明される。...

懸濁3Dバイオプリンティングのためのゲル化中のせん断処理によって形成されたアガロース流体ゲル

本稿では、フォトチューナブルハイドロゲルを3Dバイオプリントして、細胞外マトリックスの硬化と線維芽細胞の活性化を研究する方法について説明します。...

線維芽細胞の活性化を研究するための3Dバイオプリンティング用フォトチューナブルハイドロゲル

学ぶ 刺激応答性ハイドロゲル系ソフトロボットの4次元印刷法。N-isopropylacrylamideとアクリルアミド系インクを用いて、温度応答性の形状変形可能なインテリジェントソフトロボットを作製する手法です。医療工学への応用が期待されます。

刺激応答性ハイドロゲル系ソフトロボットの4次元印刷

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