高解像度で3Dソフト構造を高速印刷する液滴バイオプリンティング法

高解像度で3Dソフト構造を高速印刷する液滴バイオプリンティング法
出典: EFL Bio3Dプリンティングとバイオ製造

投影ベースのステレオリソグラフィープリンター技術の進歩により、さまざまな感光性バイオインクを使用して複雑な構造を高解像度で印刷することが可能になりました。


投影光立体造形バイオプリンターの一般的な構成には、液体バイオインクで満たされたリザーバーが含まれますが、バイオインクの合成、廃棄物の量の増加、重力による細胞沈殿、汚染、印刷プロセス中のバイオインクの粘度の変化など、多くの課題が生じます。最近、米国シラキュース大学の Pranav Soman らは、モデルバイオインクとモデル細胞を使用して高解像度で 3D ソフト構造を迅速に印刷できる、小容量で無駄のない液滴バイオプリンティング法を報告しました。

要点:
(1)本研究では、液滴ベースの投影光硬化印刷の動的プロセスをシミュレートし、表面の濡れ性とバイオインクの粘度の役割を明らかにし、光強度、光開始剤の濃度、バイオインクの配合などのプロセス変数を最適化するための運動モデルを確立した。
(2)この液滴バイオプリンティングは、格子立方体、マヤのピラミッド、ハート型構造、内皮化チャネルを備えたマイクロ流体チップなど、一連の細胞フリー3D構造を印刷することができる。
(3)C3H/10T1/2細胞を用いた液滴バイオプリンティングは高い生存率(90%)と細胞拡散を示した。
(4)内皮細胞で裏打ちされた内部チャネルネットワークを備えたマイクロ流体デバイスは強力な単層形成を示したが、骨芽細胞で満たされた構造物は骨形成誘導時にミネラル沈着を示した。
全体的に、液滴バイオプリンティングは、さまざまな生物医学的用途向けにカスタマイズされたバイオプリント構造を製造するための、低コストで無駄のない、使いやすい方法になる可能性があります。

ソース:
https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1758-5090/ad4c09

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