Bioprinting 101: Część 3 Drukarki przemysłowe

Istnieją 4 typowe konfiguracje drukowania, które można powiązać z biografami. Należą do nich:

Wyciskanie to proces używany do tworzenia obiektów o stałym profilu przekroju poprzecznego. Materiał jest przepychany przez matrycę o pożądanym przekroju. Dwie główne zalety tego procesu w porównaniu z innymi procesami produkcyjnymi to jego zdolność do tworzenia bardzo złożonych przekrojów i do pracy z materiałami, które są kruche, ponieważ materiał napotyka tylko naprężenia ściskające i ścinające. Tworzy również części o doskonałym wykończeniu powierzchni. Dysze do strzykawek są często używane do wytłaczania w biogramach 3D.

Drukowanie atramentowe wykorzystuje głowicę drukarki, która porusza się po różnych podłożach, selektywnie odkładając ciekły materiał wiążący. Cienką warstwę materiału rozprowadza się po ukończonej sekcji i proces powtarza się z każdą warstwą przylegającą do ostatniej. Gdy model jest kompletny, niezwiązany materiał jest automatycznie i / lub ręcznie usuwany w procesie zwanym "odpylaniem" i może być ponownie użyty w pewnym stopniu.

Drukowanie LIFT odnosi się do wywoływanego laserowo transferu do przodu. LIFT jest stosunkowo nową techniką druku, która umożliwia przeniesienie z cienkowarstwowego materiału donorowego na wybrany odbiornik umieszczony w pobliżu. W przeciwieństwie do konwencjonalnych drukarek laserowych, które drukują ciecze lub atramenty, druk LIFT może przenosić materiały fazy stałej w (idealnie) stanie nienaruszonym, dla szeregu zastosowań

Stereolitografia jest formą technologii druku 3D używanej do tworzenia modele, prototypy, wzory i części produkcyjne w warstwie po warstwie przy użyciu fotopolimeryzacji.

Podnieś druk 3D

Te techniki drukowania są standardem w branży druku 3D. Problem w branży bioproduktów to ogromna liczba sposobów prowadzenia bioprintingu. Ta dziedzina wciąż jest nowa, więc istnieją różne techniki bazujące na klasycznych technikach produkcji dodatków, a także nowszych technologiach stworzonych specjalnie do bioprintingu. Poniżej znajduje się lista (nie wyczerpująca) producentów i opracowanych przez nich bioprogramów 3D:

Organovo 3D Bioprinter

System 3D-Bioplotter firmy Envisiontec jest wszechstronnym narzędziem szybkiego prototypowania przetwarzanie różnorodnych biomateriałów do komputerowej inżynierii tkankowej (CATE), od modeli 3D CAD i danych CT pacjenta do fizycznego rusztowania 3D. Ta drukarka kosztuje od 80 000 do 150 000 USD.

Bioscaffolder zarządza szeroką gamą bardzo różnych narzędzi i zapewnia automatyczne wyrównanie XYZ dla wszystkich.BioScaffolder posiada również oprogramowanie, które pozwala na zdefiniowanie wewnętrznego "rusztowania". Podobnie jak w przypadku wbudowanego generatora rusztowań, do modelu CAD można przypisać do trzech różnych materiałów i różnych rozmiarów porów.

Allevi pozwala badaczom niezawodnie tworzyć wydrukowane tkanki 3D za pomocą mechanizmu utwardzania, a także jako ogrzewana podwójna wytłaczarka, która może utrzymać komórki w normalnej temperaturze ciała. Podłoża termoplastyczne można utwardzać również podczas procesu, co pozwala na większą swobodę tworzenia oraz elastyczność wykorzystywanego materiału. Użytkownicy mogą umieścić kilka materiałów w tej samej próbce, co pozwala na szybkość, różnorodność i złożoność.

Inkredible 3D Bioprinter to oparty na ekstruzji 3D Bioprinter z podwójnymi głowicami wytłaczającymi do bioprintingu modeli tkanek ludzkich i narządy. Po wydrukowaniu struktury można ją usieciować za pomocą Blue LED UV lub roztworów jonowych, w zależności od materiału bioink.

BioFactory umożliwia naukowcom modelowanie komórek, biomolekuł i szeregu miękkich i sztywne materiały do ​​tworzenia realistycznych modeli biomimetycznych, podczas gdy system 3DDiscovery jest bardziej opłacalną alternatywą zaprojektowaną w celu zbadania potencjału inżynierii 3D.

Rewolucja posiada podobny do ręcznego system zmiany narzędzi. Umożliwia to użytkownikom interakcję z materiałami, które mogą być wrażliwe na dotyk i interferencję. System jest modułowy i może współpracować z szeroką gamą bioinks, regularnych i specjalistycznych materiałów. Może drukować z 10 lub więcej materiałów jednocześnie i wykorzystuje ogrzewaną obudowę do utrzymywania komórek przy życiu.

Bio3D Technologies opracował biografik z wieloma głowicami drukującymi, modułową konstrukcją, automatycznym dopasowaniem dyszy do platformy , zdalny podgląd i sterowanie. Drukarka zintegrowała platformę lewitującą antywibracyjną w drukarkę 3D. Wraz z wprowadzeniem Bio3D Explorer, sprawili, że bioprogramowanie 3D stało się jeszcze bardziej przystępne i dostępne.

CellJet może pomieścić do 16 niezależnych kanałów (tzn. Można jednocześnie drukować wiele różnych typów komórek). Ponad 20 typów komórek pierwotnych i linii komórkowych zostało pomyślnie wydrukowanych przez CellJet. CellJet to kompaktowy system pasujący do większości okapów i biologicznych szaf bezpieczeństwa. CellJet może być dostępny w różnych ustawieniach, aby dopasować go do potrzeb klienta i być dostosowany na żądanie.

Ramię robota BioAssemblyBot daje swobodę druku 3D zaawansowanych struktur tkankowych i konstrukcji, jak równieżwydrukuj kontur. BioAssemblyBot utrzymuje kontrolę temperatury od 5 stopni Celsjusza do 110 stopni Celsjusza i może być regulowany w określonych punktach w obiegu drukowania 3D.

Bioprinter Regenova stosuje metodę "Kenzan", w której kulkowe sferoidy są hodowane w cienkiej igle tablice. Ponieważ każdy sferoid jest umieszczony w określonej kolejności, mogą one autonomicznie łączyć się i tworzyć makroskopowe struktury tkankowe bez użycia kolagenu lub hydrożelu. Naukowcy dodają serię igieł do układu igłowego, aby zmienić długość i / lub grubość ich zamierzonej wydajności. W zależności od rozmieszczenia układu igłowego, jest on w stanie zapewnić cyrkulację pożywki hodowlanej i tlenu, dopóki nie będzie wystarczająco dojrzały do ​​użycia.

Metoda Kenzana

The NovoGen MMX 3D drukarka, która nie jest przeznaczona do sprzedaży, tworzy tkanki sprzedawane producentom leków. Wykorzystuje również technologię wytłaczania opartą na strzykawce, z dwoma sterowanymi robotycznie precyzyjnymi głowicami drukującymi (jedną dla ludzkich komórek, drugą dla podtrzymujących życie mikrożel), które mogą wytwarzać grube tkanki o 20 lub więcej warstwach komórek. < P> FUJIFILM Dimatix wykorzystał swoją piezoelektryczną technologię druku atramentowego i procesy wytwarzania MEMS dzięki szerokiemu produktowi do druku atramentowego. DMP-2850 umożliwia osadzanie materiałów płynnych na podłożu 8 × 11 cali lub A4, z użyciem jednorazowego wkładu z atramentem piezoelektrycznym. Ta drukarka może tworzyć wzory na powierzchni około 200 x 300 mm i obsługiwać podłoża o grubości do 25 mm z regulowaną wysokością Z.

Poietis to firma biotechnologiczna specjalizująca się w bioprintingu żywych tkanek wspomaganym laserem Zapewnia zainteresowanym podmiotom przemysłowym i badaczom wyjątkową platformę do projektowania i produkcji bio-drukowanych produktów do medycyny regeneracyjnej, badań przedklinicznych i oceny skuteczności produktów kosmetycznych i składników.

nScrypt ma konfigurację składającą się z Linear Motoryzacja. Płaszczyzna XY układu może poruszać się w zakresie 300 - 1500 mm. System ma rozdzielczość 10 nm i dokładność 1 mikrona. Drukarka może również przesuwać się o 150-200 mm w płaszczyźnie Z. Istnieją opcje dla wielu głowic drukarki w konfiguracji.

Eter posiada 8 pneumatycznych wytłaczarek do strzykawek z pionowym systemem retrakcji. Posiada również podgrzewaną strzykawkę z anodyzowanego aluminium ze szklaną strzykawką o pojemności 30 cm3. Zawiera również solenoidowe mikroprzepływowe wytłaczarki kropelkowe połączone z laserem 445nm.