Bioingeniería
La bioingeniería aplica conceptos biológicos para resolver problemas reales en las ciencias de la vida1. La sustitución de órganos o tejidos perdidos o dañados es uno de los principales campos en los que la ingeniería de tejidos y la biofabricación son estrategias pertinentes2.
NETZSCH ofrece soluciones para la caracterización térmica y reológica a lo largo de la cadena de valor, desde las materias primas hasta los tejidos y los tejidos artificiales.
1Pavlovic, Bioengineering A Conceptual Approach, Springer, 2015, DOI 10.1007/978-3-319-10798-1
2Malda, J. et al., 25th Anniversary Article: Engineering Hydrogels for Biofabrication, Advanced Materials, 2013, https://doi.org/10.1002/adma.201302042
Materias primas (biotintas, biorresinas, cultivos celulares)
impresión en 3D de hidrogeles de alginato:
- Evaluar la imprimibilidad de los hidrogeles para la impresión 3D por extrusión
- Estudiar cómo influye la carga de fármaco en las propiedades reológicas de los hidrogeles
Criopreservación:
- Determinar los procesos de CristalizaciónLa cristalización es el proceso físico de endurecimiento durante la formación y el crecimiento de cristales. Durante este proceso se libera calor de cristalización.cristalización con ayuda del DSC
- Estudiar la vitrificación de células y biopolímeros durante la liofilización
Caracterización en tiempo real de la gelificación:
- Estudio de la gelificación de hidrogeles biopoliméricos en tiempo real
- Estudiar el efecto del cambio del entorno químico al aplicar cizallamiento
Algunos de los retos mencionados surgen del complejo comportamiento de flujo de las biotintas y los biomateriales multicomponentes, en los que la respuesta mecánica y el entorno químico están estrechamente interconectados.
Las técnicas reológicas avanzadas, como la reodiálisis, permiten controlar los cambios químicos de la muestra durante el cizallamiento, lo que permite investigar las contribuciones individuales a la respuesta reológica global en condiciones de proceso realistas.
bioimpresión 3D
Electrohilado de fibras:
- Comprender y predecir el proceso de electrohilado de fibras aplicando la reología
- Optimización eficiente del proceso basada en la comprensión reológica
Validación de biotintas para la calibración de procesos de bioimpresión 3D:
- Cubrir una gama suficientemente amplia de propiedades reológicas para la bioimpresión 3D
- Garantizar procesos de calibración sólidos mediante la elección de materiales modelo adecuados
Andamio
Desnaturalización de biomoléculas:
- Analizar el efecto de la desnaturalización en biomoléculas
- Aplicar para esteras de fibra de sangre y colágeno
Desnaturalización del colágeno y la gelatina:
- Estudiar la desnaturalización de componentes relevantes en hidrogeles como el colágeno o la gelatina
Control de calidad de los andamios:
- Fingerprinting térmico para el control de calidad mediante objetivos de DSC y TGA
- Uso de transiciones características y pasos de pérdida de peso como parámetros de control de calidad
- Detección rápida de la consistencia entre lotes
- Preparación de muestras no destructiva en muchos casos
Cultivo
En los procesos de cultivo, los sistemas biológicos suelen ser muy sensibles a los cambios en el entorno químico que los rodea, especialmente bajo tensión mecánica aplicada.
Para estudiar cómo evolucionan las propiedades estructurales y reológicas en esas condiciones dinámicas, la reodiálisis permite modificar in situ la composición química de la muestra y controlar su comportamiento viscoelástico en tiempo real bajo cizallamiento controlado.
Tejidos y tejidos artificiales
Calcificación:
- Responda a las preguntas sobre calcificaciones relativas a la composición y el grado en sus implantes o tejidos
Sangre artificial:
- Garantizar un comportamiento reológico de la sangre artificial comparable al de la sangre humana completa
- Utilizar la comprensión reológica de la sangre artificial para el desarrollo de dispositivos médicos como stents y válvulas cardíacas
La piel:
- Study age-related changes to the mechanical properties of skin by aims of shear rheology
Regeneración del cerebro lesionado:
- Estudian la gelificación de un hidrogel peptídico para la regeneración de lesiones cerebrales
- Aplicar la reología para la caracterización de geles
Algunas aplicaciones relacionadas con los tejidos implican materiales blandos y muy dinámicos cuyas propiedades mecánicas evolucionan en respuesta a cambios en la estructura o el entorno químico.
Para estos sistemas complejos, los enfoques reológicos avanzados, como la reodiálisis, permiten un intercambio químico controlado durante la medición, lo que proporciona una visión más profunda de la gelificación y las relaciones estructura-propiedades bajo una carga mecánica realista.
Nuestros socios
