Корейские исследователи разработали 3D-биопринтер с открытым исходным кодом

Исследователи из Сеульского национального университета науки и техники в Корее опубликовали чертежи для 3D-биопринтера с открытым исходным кодом.

Авторы документа объясняют, что трехмерная печать «считается основным движущим новшеством в био инженерии, поскольку изготовление заказных изделий для пациентов имеет важное значение для выращивания тканей и органов».

Эти 3D биопринтеры были использованы для создания человеческой кожи, а также для разработки, который может помочь в лечении сердечных заболеваний в будущем.

Результаты экспериментальных трехмерных биопринтеров. Изображение Корейского общества точной инженерии и Springer-Verlag Berlin Heidelberg

В новом исследовании подробно описываются «дизайн и интеграция многоканальной 3D-системы биопечати по доступной цене, основанной на аппаратном и программном обеспечении с открытым исходным кодом».

В статье описаны аппаратные и программные компоненты системы 3D биопечати и процесс нахождения оптимальных условий печати. Представлена технология изготовления гибридного каркаса синтетического полимера и гидрогеля, нагруженного клетками, для подтверждения эффективности системы.

Снижение затрат на разработку и расширение знаний с помощью аппаратного обеспечения с открытым исходным кодом

При кредитовании проекта RepRap в качестве важной роли в развитии индустрии 3D-печати ученые описывают четыре свойства желаемых материалов для 3D-биопечати. Это вязкость, механические свойства, биосовместимость и биоразлагаемость.

Исследование проводилось с целью «разработки недорогой трехмерной системы биопечати с пневматической и поршневой экструзией и игольчатыми клапанами».

Резутатом исследования стал 3D-биопринтер, состоящий из «позиционирующих ступеней, дозаторов биоматериалов и системы управления». Исследователи отмечают, что за счет использования аппаратного и программного обеспечения с открытым исходным кодом затраты на производство сократились.

В качестве материала каркаса используется поли (молочно-со-гликолевая кислота) (PLGA). Были проведены эксперименты по определению оптимальных условий для печати PLGA и были созданы 3D биоструктуры с использованием как нескольких материалов, так и отдельных материалов.

Результаты экспериментов демонстрируют PLGA цилиндр и гидрогелевый каркас решетки. Изображение Корейского общества точной инженерии и Springer-Verlag Berlin Heidelberg

Среди успешных 3D-отпечатков исследователи создали цилиндр с решетчатой структурой, решеткой гидрогелей, каркасом с 2 материалами и трехмерным каркасом для строительных лесов PLGA и гидрогелем, нагруженным электролизерами.

Документ «Настольная многокомпонентная система 3D-биопечати с программным обеспечением с открытым исходным кодом» опубликована в апрельском выпуске Международного журнала точной инженерии и производства, и доступна здесь.