Artigo de método

Caracterização quantitativa das propriedades da biotinta fotossensível líquida para impressão baseada em processamento contínuo de luz

DOI:

10.3791/65277

⸱

14 de abril de 2023

 ,  ,  , 
1School of Aeronautics and Astronautics, Zhejiang University, 2Department of Engineering Mechanics, Key Laboratory of Soft Machines and Smart Devices of Zhejiang Province, Zhejiang University, 3The State Key Laboratory of Fluid Power and Mechatronic Systems, School of Mechanical Engineering, Zhejiang University, 4Institute of Artificial Intelligence, School of Future Technology, Shanghai University

* These authors contributed equally

Neste artigo

Resumo

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Este estudo utiliza a temperatura e a composição do material para controlar as propriedades de tensão de escoamento de fluidos de tensão de escoamento. O estado sólido da tinta pode proteger a estrutura de impressão, e o estado líquido pode preencher continuamente a posição de impressão, realizando o processamento digital de luz impressão 3D de biotintas extremamente macias.

Resumo

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A fabricação precisa de biotintas por impressão é um pré-requisito para a engenharia de tecidos; a curva de trabalho de Jacobs é a ferramenta para determinar os parâmetros de impressão precisos do processamento digital de luz (DLP). No entanto, a aquisição de curvas de trabalho desperdiça materiais e requer alta conformabilidade de materiais, que não são adequados para biomateriais. Além disso, a redução da atividade celular devido a múltiplas exposições e a falha na formação estrutural devido ao posicionamento repetido são problemas inevitáveis na bioimpressão convencional de DLP. Este trabalho introduz um novo método de obtenção da curva de trabalho e o processo de melhoria da tecnologia de impressão contínua DLP baseada nesta curva de trabalho. Este método de obtenção da curva de trabalho baseia-se na absorbância e nas propriedades fotorreológicas dos biomateriais, que não dependem da conformabilidade dos biomateriais. O processo de impressão DLP contínua, obtido a partir da melhoria do processo de impressão através da análise da curva de trabalho, aumenta a eficiência de impressão em mais de dez vezes e melhora consideravelmente a atividade e a funcionalidade das células, o que é benéfico para o desenvolvimento da engenharia de tecidos.

Introdução

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A engenharia tecidual1 é importante no campo do reparo de órgãos. Devido à falta de doação de órgãos, algumas doenças, como insuficiência hepática e insuficiência renal, não têm cura e muitos pacientes não recebem tratamento em tempo hábil2. Organoides com a função necessária dos órgãos podem resolver o problema causado pela falta de doação de órgãos. A construção de organoides depende do progresso e desenvolvimento da tecnologia de bioimpressão3.

Em comparação com a bioimpressão do tipo extrusão4 e a bioimpressão do tipo jato de tinta

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Protocolo

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1. Preparação teórica

  1. Definir trêsparâmetros: absorbância líquida (Al), absorbância sólida (A s) e tempo limite (tT)17.
  2. Reescreva a curva de trabalho tradicional de Jacobs usando estes três parâmetros17 de acordo com a Equação 1:
    figure-protocol-1(Equação 1)
    Aqui, t H é o tempo de cura de uma única camada, eH é a altura de uma única camada.

2. Aquisição de parâmetros

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Resultados

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Este artigo mostra um novo método para obtenção de parâmetros de cura e introduz uma nova forma de se obter impressão contínua de DLP, demonstrando a eficiência deste método na determinação da curva de trabalho.

Foram utilizados três materiais diferentes na impressão DLP para verificar a exatidão da curva de trabalho teórica obtida pelo método introduzido neste artigo. Os materiais são 20% (v/v) de polietileno (glicol) diacrilato (PEGDA), 0,5% (p/v) de lítio fenil-2,4,6-trimetilbenzoilfosfinat.......

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Discussão

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As etapas críticas deste protocolo estão descritas na seção 2. É necessário unificar a intensidade luminosa utilizada no ensaio fotorreológico e a intensidade luminosa de impressão nos ensaios propriamente ditos. O equipamento de teste de absorbância é a parte mais importante. A forma da câmara de ensaio deve ser a mesma que a área fotossensível do medidor de intensidade luminosa. Devido às propriedades dos materiais que mudam continuamente durante todo o processo de exposição à luz UV, a intensidade da luz precisa conti.......

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Divulgações

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Os autores não têm nada a revelar.

Agradecimentos

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Os autores agradecem o apoio fornecido pela Fundação Nacional de Ciências Naturais da China (Grant Nos. 12125205, 12072316, 12132014) e pela China Postdoctoral Science Foundation (Grant No. 2022M712754).

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Brilliant BlueAladdin (Xangai, China).6104-59-2
Software DLPWorkshop de criaçãoN/A
Fenil-2,4,6-trimetilbenzoilfosfinatode lítio N/ALAP; sintetizado
Fonte de luzOmniCurehttps://www.excelitas.com/product-category/omnicure-s-series-lamp-spot-uv-curing-systems365 nm
Diacrilato de polietileno (glicol)Sigma-Aldrich455008PEGDA Mw ~Reômetro 700
Anton Paar, ÁustriaMCR302

Referências

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  1. Berthiaume, F., Maguire, T. J., Yarmush, M. L. Tissue engineering and regenerative medicine: history, progress, and challenges. Annual Review of Chemical and Biomolecular Engineering. 2 (1), 403-430 (2011).
  2. Ng, W. L., Chua, C. K., Shen, Y. -F.

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Reimpressões e permissões

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