Биочернила для 3D печати из подсолнечника

07.09.2021 Материалы для печати, Новости 3D печати Leave a comment

В Сингапурском технологическом университете Nanyang (NTU Singapore) группа исследователей разработала новые биочернила для 3D-печати на основе пыльцы подсолнечника. Более экологически чистые, прочные и доступные, эти чернила могут быть использованы для изготовления компонентов искусственных тканей человеческого организма. Одним из преимуществ этих биочернил на основе пыльцы является их способность сохранять форму после нанесения на платформу биопринтера, что упрощает изготовление конечного продукта.

Технология биопечати основана на методах, позволяющих создавать клеточные структуры с такими же свойствами, как и у натуральных тканей. Вероятно, наиболее широко используемым типом печати является экструзия: подобно FDM-принтеру, биопринтер наносит слой за слоем специальный гидрогель, содержащий клетки. Главной задачей этого процесса является сохранить форму этого гидрогеля. Обычно для этого используется специальная матрица, которая удаляется после завершения процесса печати. Поэтому исследователи из NTU Singapore захотели найти альтернативный метод, который не использовал бы матрицу и, следовательно, минимизировал бы отходы, связанные с биопечатью.

           Профессор Чо Нам-Джун, со-автор исследования, объясняет: «Биопечать может стать проблемой, так как материал, из которого сделаны чернила, обычно слишком мягкий, и это означает, что структура может разрушиться в процессе самой печати. Изменяя механические свойства пыльцы подсолнечника, мы разработали гибридные чернила на основе пыльцы, которые можно использовать для печати тканей с высокой структурной целостностью. Это значительное научное достижение, так как процесс производства чернил из пыльцы является экологически безопасным и финансово доступным. Поскольку существует множество видов пыльцы с различными размерами, формой и свойствами поверхности, суспензии микрогелей пыльцы потенциально могут быть использованы для создания нового класса экологически чистых материалов для 3D-печати».

           Сначала исследователи инкубируют пыльцу подсолнечника в щелочном растворе в течение 6 часов, чтобы могли образоваться частицы микрогеля пыльцы. После образования микрогеля его смешивают с несколькими гидрогелями (альгинат, гиалуроновая кислота и т. д.) и в конечном счёте получают полностью готовый к использованию композитный материал. Чтобы протестировать свою новую разработку, команда за 12 минут напечатала на 3D-принтере каркас биоткани, состоящий из 5 слоев. Затем исследователи нанесли коллаген, чтобы сформировать так называемые «анкеры», к которым клетки могли бы прикрепляться и расти. По словам команды, эффективность клеточного посева составила от 96% до 97% . Таким образом, эти чернила на основе пыльцы могут способствовать росту клеток, что является важным этапом регенерации тканей.

            Сон Джуха, со-автор исследования, добавляет: «Наши результаты могут открыть новые двери в процесс разработки индивидуальных гибких мембран, которые точно соответствуют контурам человеческой кожи. Эти мягкие и гибкие мембраны обычно изготавливаются на основе плоской геометрии, что приводит к таким проблемам, как переломы или плохое прилегание при нанесении на большие участки кожи, такие как лицо, или области, которые испытывают частые движения, такие как суставы. Используя наши чернила для 3D-печати на основе пыльцы, которые являются биосовместимыми, гибкими и недорогими, мы можем создавать мембраны, адаптированные к контурам человеческой кожи и способные изгибаться, не ломаясь».


Похожие новости

Есть идея для 3D печати?

Обращайтесь, мы подскажем лучшее решение для вашей задачи.

Цены и сроки Наши работы Купить 3D принтер

0

Корзина

Просмотр корзиныОформление заказа