Bioinženýrství
Bioinženýrství využívá biologické koncepty k řešení reálných problémů v oblasti věd o živé přírodě1. Nahrazování ztracených i poškozených orgánů nebo tkání je jednou z hlavních oblastí, kde tkáňové inženýrství a biofabrikace představují důležité strategie2.
NETZSCH nabízí řešení pro tepelnou a reologickou charakterizaci v celém hodnotovém řetězci od surovin až po tkáně a umělé tkáně.
1Pavlovic, Bioengineering A Conceptual Approach, Springer, 2015, DOI 10.1007/978-3-319-10798-1
2Malda, J. a kol. 25. výroční článek: Inženýrské hydrogely pro biofabrikaci, Advanced Materials, 2013, https://doi.org/10.1002/adma.201302042
Suroviny (bioinks, biopryskyřice, buněčné kultury)
3D tisk alginátových hydrogelů:
- Vyhodnocení tisknutelnosti hydrogelů pro 3D tisk na bázi vytlačování
- Studovat, jak zatížení léčivem ovlivňuje reologické vlastnosti hydrogelů
.
Kryokonzervace:
- Určení krystalizačních procesů pomocí DSC
- Studium vitrifikace buněk a biopolymerů během lyofilizace
.
Charakterizace gelování v reálném čase:
- Studium gelování biopolymerních hydrogelů v reálném čase
- Studium vlivu změny chemického prostředí při použití smyku
.
Některé z výše uvedených problémů vyplývají z komplexního chování vícesložkových bioinků a biomateriálů při toku, kde jsou mechanická odezva a chemické prostředí úzce propojeny.
Pokročilé reologické techniky, jako je reodialýza, umožňují řízené změny chemického složení vzorku během smyku, což umožňuje zkoumat jednotlivé příspěvky k celkové reologické odezvě za realistických procesních podmínek.
3D biotisk
Elektrovláknové spřádání:
- Pochopení a předvídání procesu elektro-vláknového spřádání pomocí reologie
- Efektivní optimalizace procesu na základě reologických znalostí
Validace bioinkoustů pro kalibraci procesů 3D biologického tisku:
- Pokrývají přiměřeně široký rozsah reologických vlastností pro 3D bioprinting
- Zajistit robustní kalibrační procesy výběrem vhodných modelových materiálů
Lešení
Denaturace biomolekul:
- Analýza vlivu denaturace na biomolekuly
- Použijte pro podložky z krevních vláken a kolagenu
.
Denaturace kolagenu a želatiny:
- Studium denaturace příslušných složek hydrogelů, jako je kolagen nebo želatina
.
Kontrola kvality lešení:
- Tepelný otisk pro kontrolu kvality pomocí DSC a TGA
- Použití charakteristických přechodů a hmotnostních úbytků jako parametrů kontroly kvality.
- Rychlá kontrola konzistence mezi jednotlivými šaržemi
- Nedestruktivní příprava vzorků v mnoha případech
Pěstování
Při kultivačních procesech jsou biologické systémy často velmi citlivé na změny okolního chemického prostředí, zejména při mechanickém namáhání.
Pro studium toho, jak se strukturní a reologické vlastnosti vyvíjejí během takových dynamických podmínek, umožňuje reodialýza in-situ modifikaci chemického složení vzorku při současném sledování viskoelastického chování v reálném čase za řízeného smyku.
Tkáně a umělé tkáně
Kalcifikace:
- Odpovězte na otázky týkající se kalcifikací, které se týkají složení a stupně na vašich implantátech nebo tkáních
.
Umělá krev:
- Zajištění srovnatelného reologického chování umělé krve ve srovnání s lidskou plnou krví
- Využití poznatků o reologických vlastnostech umělé krve pro vývoj lékařských přístrojů, jako jsou stenty a srdeční chlopně
.
Kůže:
- Studium změn mechanických vlastností kůže v závislosti na věku pomocí smykové reologie
.
Regenerace poraněného mozku:
- Studie gelování peptidového hydrogelu pro regeneraci poškozeného mozku
- Použijte reologii pro charakterizaci gelu
Některé aplikace související s tkáněmi zahrnují měkké, vysoce dynamické materiály, jejichž mechanické vlastnosti se vyvíjejí v závislosti na změnách struktury nebo chemického prostředí.
U těchto složitých systémů umožňují pokročilé reologické přístupy, jako je reodialýza, řízenou chemickou výměnu během měření, což poskytuje hlubší vhled do gelování a vztahů mezi strukturou a vlastnostmi při realistickém mechanickém zatížení.
Naši partneři
