Druk 3D i elektroprzędzenie PCL do opatrunków i naprawy ran

W swojej pracy magisterskiej, Politecnico di Torino studentka Viola Sgarminato omawia, w jaki sposób trójwymiarowy bioprinting i elektroprzędzenie mogą tworzyć rusztowania, które faktycznie wspomagają naprawę ran. Wykorzystując połączenie elektroprzędzenia i druku 3D z bioploterem EnvisionTEC 3D, Sgarminato opracował rusztowania, które promowałyby gojenie poprzez elektryczną stymulację komórek skóry.

"W tym celu hierarchiczne rusztowania polikaprolaktonu (PCL) i piezoelektrycznego tytanianu baru (BaTiO3) nanocząstki zostały wykonane przy użyciu technologii 3D-bioprintingu i elektroprzędzenia, "wyjaśnia Sgarminato.

Elektroprzędzenie jest techniką stosowaną od dziesięcioleci i wiąże się z użyciem ładunku elektrycznego do wirowania nici nanometrowych z roztworu polimeru. Ostatnio był często używany w połączeniu z drukowaniem 3D, w szczególności z bioprintingiem. W jednej części badania Sgarminato użył tej techniki do stworzenia włóknistych łat. Użyła także 3D-Bioplotter do druku 3D na rusztowaniach do regeneracji skóry.

"W tej pracy zastosowano technikę bio-kreślenia do produkcji rusztowań polikaprolaktonowych (z dodatkiem i bez nanocząsteczek baru tytanianu)" - mówi . "Przetestowano kilka próbek grubości, porowatości i geometrii, aby uzyskać zoptymalizowane rusztowania do regeneracji skóry. Przeprowadzono procesy niskiego i wysokotemperaturowego wytwarzania odpowiednio rusztów piezoelektrycznych i nie-piezoelektrycznych. Rzeczywiście, aby drukować rusztowania z homogenicznie rozmieszczonymi BTNP, potrzebny jest roztwór PCL, a w konsekwencji proces w niskiej temperaturze. "

Rusztowania zasiano komórkami, które następnie oceniano 24 i 72 godziny później.

W przypadku części projektu, w której zastosowano elektroprzędzenie, jedno rozwiązanie w szczególności działało lepiej przy wytwarzaniu maty bez defektów włókien - kluczowym składnikiem był PCL. Rusztowania z nadrukiem 3D zostały zbadane w celu przetestowania ich porowatości i porównania tych, które zostały wytworzone przy użyciu druku 3D w wysokiej temperaturze iw niskiej temperaturze. Kompozytowe opatrunki na rany również zbadano przy użyciu skaningowego mikroskopu elektronowego w celu zweryfikowania adhezji włókien do rusztowania i pokazano dobre wyniki: nawet jeśli poddano je mechanicznemu rozciąganiu, włókna pozostały przyczepione do podłoża.

"Wyniki, które zmierzono w komórkach 3T3 po 24 godzinach od zaszczepienia, pokazują, że adhezja komórkowa jest porównywalna dla każdego substratu", mówi Sgarminato. "Biorąc pod uwagę wartości absorbancji po 72h, najwyższy przyrostproliferacja zachodzi dla próbek 4,5 i 6, które odpowiadają nanowłóknom PCL ... W rzeczywistości nanowłókna elektroporunkowe PCL stanowią odpowiedni substrat do wzrostu i proliferacji komórek NIH 3T3. Niewielkie różnice pomiędzy nanowłóknami PCL i kompozytami (próbki 7 i 8) sugerują dobrą cytokompatybilność kompozytowych opatrunków na rany. Wręcz przeciwnie, zgodnie z oczekiwaniami, drukowane rusztowania bez nanowłókien (próbki 2 i 3) nie są odpowiednimi substratami do proliferacji komórek ze względu na ograniczoną powierzchnię hodowli. "

Możesz przeczytać pełną tezę zatytułowaną" Composite rusztowania z porowatością w skali wielu długości do regeneracji skóry "tutaj. Artykuł pokazuje, że elektroprzędzenie i bioprogramowanie 3D są skutecznymi metodami tworzenia opatrunków na rany, które mogą leczyć chroniczne rany i wspomagać leczenie. Jest to ważne zastosowanie bioprogramowania; podczas gdy wielu ludzi z niecierpliwością oczekuje na dzień, w którym możliwe jest drukowanie 3D i przeszczepianie działające na ludzki narząd, takie aplikacje są bardziej bezpośrednie i mogą ratować życie równie skutecznie jak nowe serce.

Omów to i inne Drukowanie 3D w 3DPrintBoard.com lub podziel się poniższymi przemyśleniami.