Drukowanie 3D jako efektywna metoda tworzenia opatrunków na rany

Bioprinting 3D to nie tylko praca nad drukowaniem narządów roboczych, chociaż jest to celem wielu osób w tej dziedzinie. Ale ma również wiele innych natychmiastowych zastosowań, takich jak na przykład lepsze opatrunki na rany. W pracy zatytułowanej "Projektowanie trójwymiarowego, drukowanego balsamu na bazie nanocelulozy do opatrywania ran", uczeń Cristian Ghibaudo omawia wykorzystanie bioskładu 3D do tworzenia lepszych metod leczenia ran. Ghibaudo wskazuje na projekt zwany projektem Onskin, którego celem jest opracowanie nowych opatrunków na rany na bazie celulozy mikrofibrylarnej lub MFC i materiałów zrównoważonych.

Koncepcja została opracowana w czterech modułach: moduł nawilżający (M1), moduł absorpcyjny (M2), moduł bariery (M3) i moduł wsporczy (M4). Artykuł koncentruje się na module nawilżającym, który ma kilka wymagań:

Ghibaudo omawia zastosowanie nanocząstek hydrożelowych nanocelulozowych z bio-żywicami lub bez nich.

"Dalszą poprawą byłoby zastosowanie MFC funkcjonalizuje z komórkami, czynnikami wzrostu, środkami przeciwdrobnoustrojowymi i wykorzystuje ten materiał jako bioink do opatrywania opatrunków na miarę ", dodaje. "Nawet drukowana elektronika i biosensory mogą zostać zintegrowane z konstrukcją opatrunków na rany, dzięki inteligentnemu i spersonalizowanemu zarządzaniu ranami." CD3D .

Po opracowaniu i scharakteryzowaniu materiałów, wydrukowano kilka prototypów opatrunków na rany. Opracowano dwa typy prototypów: płaski i wklęsły.

"Do druku użyto drukarki BioX dostarczonej z CELLINK, rysunek 49, i zastosowano CELLINK start jako tusz wspomagający dla konstrukcji wklęsłej, rysunek 50, "stwierdza Ghibaudo. "Stożkową dyszę o średnicy 0,41 mm zastosowano do konstrukcji wklęsłej, a stożkową dyszę 0,25 mm zastosowano do płaskiej struktury, aby uzyskać lepszą rozdzielczość. Czas drukowania wynosił około 7 godzin dla struktury wypukłej, a tylko 30 minut dla struktury listwy. "

Wklęsły prototyp miał kilka wad, z których jedna trwała siedem godzin. Dysza 0,41 mm stworzyła niską rozdzielczość drukowania, chociaż wyższa rozdzielczość wymagałaby jeszcze dłuższego czasu drukowania. Ponadto kanały w prototypie musiały zostać zaprojektowane z pliku STL; nie można ich było stworzyć automatycznie z procesu drukowania.

Z drugiej strony, płaski prototyp miał dobre właściwości mechaniczne i wysoką rozdzielczość, a także wydrukował tylko w 30minuty. W związku z tym płaski prototyp został wybrany jako najlepszy wybór dla ostatecznego modelu. Oba prototypy zaprojektowano tak, aby obejmowały wewnętrzną ranę łokciową, a płaski opatrunek okazał się wystarczająco elastyczny, aby pokryć nierówną powierzchnię.

"Na koniec pokazano w tej pracy hydrożel MFC / alginian charakterystyka oparta na badaniach reologicznych i mechanicznych ", wyjaśnia Ghibaudo. "Właściwości MFC1 i MFC8 oceniono i porównano z różnymi ilościami alginianu w kompozycjach. Materiał wybrany do tego zastosowania to połączenie mikrofibrylowanej celulozy, enzymatycznej lub karboksylometylowanej i alginianu o stosunku 80:20. "