PetriPrinter: Oprogramowanie Open Source zaprojektowane specjalnie dla bioprogramowania

Bioprinting to rosnąca, ekscytująca dziedzina, z postępem w dziedzinie leczenia chorób i ostatecznego drukowania narządów 3D. Bioproterzy stają się coraz bardziej wyrafinowani i zdolni, ale co z oprogramowaniem używanym w tych drukarkach 3D? W artykule zatytułowanym "Narzędzia programowe do struktur drukowanych 3D związanych z kulturą komórkową" grupa badaczy wskazuje, że oprogramowanie pozostaje w tyle na froncie bioprogramowania. Aby rozwiązać ten problem, opracowali pakiet oprogramowania open source przeznaczonego specjalnie do bioprogramowania.

Według badaczy oprogramowanie pozwala precyzyjnie określać ruchy maszyn za pomocą języków programowania wysokiego poziomu i łatwo je rozpowszechniać na całym świecie. partia naczyń do hodowli tkankowych. Zauważają, że podczas gdy drukarki 3D można łatwo modyfikować, aby służyły jako bioprzywieracze, oprogramowanie do bioprogramowania ma różne wymagania, które różnią się od typowego oprogramowania do drukowania 3D.

"Co najważniejsze, aplikacje do bioinżynierii, takie jak drukowanie komórek lub wytwarzanie środowisk komórkowych często wymagają dobrze zdefiniowanych, wyspecjalizowanych wzorców ruchu i zdolności do ich reprodukcji w równoległych celach, takich jak zestaw naczyń kulturowych "- wyjaśniają. "Przepisywanie każdego ruchu maszyny przez ręczną edycję sekwencji niskiego poziomu g jest pracochłonne, podatne na błędy i czasochłonne. Z tego powodu opracowaliśmy pakiet oprogramowania, który może reprezentować ruchy maszyny lub elementy kodu g za pomocą prostych funkcji języka programowania wysokiego poziomu, takich jak python lub C #. "

Stworzyli również graficzny interfejs użytkownika o nazwie PetriPrinter "rozpowszechnia programowo zdefiniowane ruchy drukarki na kilka potraw kultury uporządkowanych według wzoru siatki."

Aby zademonstrować skuteczność oprogramowania, naukowcy zmodyfikowali drukarkę Ultimaker 3D i wydrukowali proste struktury PLA, w różnych konfiguracjach na płytki Petriego. W celu zbadania ostrej cytotoksyczności PLA eksponowano dwie dobrze znane linie komórkowe - fibroblasty 3T3 i komórki nowotworu międzybłoniaka p31 - na różne ilości PLA. Po dwóch dniach w hodowli ustalono, że PLA nie wpływa na żywotność komórek. Oceniano również długoterminową cytotoksyczność, stosując hodowlę pierwotnego neuronu hipokampowego, i wykazano, że po 7 dniach in vitro wskaźnik zgonów komórek był mniejszy niż 2,2.

Otwarte oprogramowanie badaczy można znaleźć na GitHub. Istnieje nadzieja, że ​​oprogramowanie może umożliwić naukowcom więcejefektywnie przeprowadzaj eksperymenty z bioprintingiem przy użyciu nawet standardowych drukarek 3D FFF (z pewnymi modyfikacjami). To ekscytujące, że drogi sprzęt do bioprintingu nie zawsze jest niezbędny do przeprowadzenia poważnych badań, o ile posiada się wystarczającą wiedzę, aby zmodyfikować zwykłą drukarkę 3D do drukowania materiałów biologicznych. Oprogramowanie mogło być przeszkodą, ale dzięki tym badaniom naukowcy udostępnili narzędzie, dzięki któremu badania stały się bardziej efektywne, a nie droższe.

"Aby skutecznie przenieść wiedzę o drukowaniu 3D, niektórzy ujednolicenie - wspólny język - jest wymagany "- podsumowują naukowcy. "Nasze podejście może reprezentować różnorodność obiektów z wystarczającą szczegółowością i precyzją, ale w koncepcji bardziej przejrzystej niż sekwencja poleceń ruchowych na niskim poziomie. Mamy nadzieję, że platforma ta ułatwi zarówno dystrybucję, jak i rozwój nowych, eksperymentalnych urządzeń lub technologii komórkowych in vitro. "

Autorami publikacji są Marton Gulyas, Miklos Csiszer, Elod Mehes i Andras Czirok CD3D .