22918

چاپ ‌سه‌بعدي داربست‌ هيدروژل ژلما و نانوذرات TPO با استفاده از تكنولوژي DLP

كارشناسي ارشد

نانوفناوري - نانومواد

97-99

1399/07/30

دكتر سيد مرتضي نقيب

فناوري نوين

كاربردهاي چاپ ‌سه‌بعدي در زمينه‌ي مهندسي پزشكي در چند سال اخير توجه زيادي جلب نموده است و در تحقيقات گوناگون انواع روش چاپ و مواد به عنوان گزينه‌هاي مناسبي در زمينه‌هاي مهندسي بافت، رهايش دارو، پزشكي مبتني بر فرد و غيره گزارش شده‌اند. در اين پژوهش، آغازگر نوري TPO با طيف جذبي منطبق بر نور فرابنفش، طي فرايند ميكروامولسيون به نانوذرات حل شونده در آب تبديل شد و هيدروژل ژلما از متاكريله كردن ژلاتين تهيه شد. پس از مشخصه‌يابي مواد، محلول حاوي ژلما و نانوذرات TPO تهيه و بهينه سازي شد. بعد از بهينه سازي زيست-رزين با دستگاه چاپ ‌سه‌بعدي با تكنولوژي DLP، طرح چاپ شده به منظور مطالعات سلولي و مطالعه زيست سازگاري، خواص مكانيكي و مشخصه‌يابي تحت آزمون قرار گرفت. نشان داده‌شد كه آغازگر نوري TPO كه پيشتر محلول در آب نبود و عملكردي نداشت، در حالت نانوذره فرايند فتو-پليمريزاسيون را آغاز مي‌كند و همچنين اين نانوذرات زيست سازگار نيز هستند. همينطور، متاكريله كردن ژلاتين موجب ايجاد اتصالات عرضي در آن تحت نور فرابنفش مي‌شود. با تكيه بر توانايي اين نسل از چاپگرها و كارآيي رزين طراحي شده، سلول‌هاي HUVEC بر روي آن كشت داده شدند. ميزان زنده ماني سلول‌هاي كشت داده شده بر روي اين داربست در زمان‌هاي 24ساعت، 72 ساعت و 1 هفته به مقدار قابل توجهي افزايش يافت و آرايش سلول‌هاي رگ نشان داد كه اين مدل پتانسيل لازم را براي استفاده در ارزيابي انواع داروها دارد.

1399/10/06

3D prinring of GelMA hydrogels with TPO nanoparticles using DLP technology

10/22/2021 12:00:00 AM

Additive manufacturing (AM) which is commonly referred to 3D printing, has gained great attention in recent years as it allows the creation of complex 3D geometries with precisely prescribed microarchitectures, which is necessary in Biofabrication and biomedical studies. Here, we report a method to prepare UV-curable hydrogel based on GelMA with TPO nanoparticles as photoinitiator. After synthesis and characterization of GelMA and TPO nanoparticles, a bio-resin was prepared and printed via lithography-based DLP 3D printer. It was demonstrated that TPO nanoparticles, which was insoluble in water in bulk form, worked correctly in DLP printer. The TPO nanoparticles were prepared by rapid conversion of volatile microemulsions into water-dispersible powder, a process that can be used for a variety of photoinitiators. For biocompatibility studies, HUVECs were cultured on fabricated scaffold. Increase in viability of cultured cells in 24h, 48h and 1 week after culturing, showed that this bioresin is capable of modeling tissue for drug screening and disease modeling.