Bioinżynieria
Bioinżynieria wykorzystuje koncepcje biologiczne do rozwiązywania rzeczywistych problemów w naukach przyrodniczych1. Zastępowanie utraconych, a także uszkodzonych narządów lub tkanek jest jedną z głównych dziedzin, w których inżynieria tkankowa i biofabrykacja są istotnymi strategiami2.
NETZSCH bioinżynieria tkankowa oferuje rozwiązania w zakresie charakterystyki termicznej i reologicznej w całym łańcuchu wartości, od surowców po tkanki i sztuczne tkanki.
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
Surowce (biotusze, biorezyny, hodowla komórkowa)
drukowanie 3D hydrożeli alginianowych:
- Ocena drukowalności hydrożeli do druku 3D opartego na wytłaczaniu
- Badanie wpływu obciążenia lekiem na właściwości reologiczne hydrożeli
Kriokonserwacja:
- Określanie procesów krystalizacji za pomocą DSC
- Badanie witryfikacji komórek i biopolimerów podczas liofilizacji
Charakterystyka żelowania w czasie rzeczywistym:
- Badanie żelowania hydrożelu biopolimerowego w czasie rzeczywistym
- Badanie wpływu zmieniającego się środowiska chemicznego podczas stosowania ścinania
Niektóre z wymienionych powyżej wyzwań wynikają ze złożonego zachowania przepływu wieloskładnikowych biotuszów i biomateriałów, w których reakcja mechaniczna i środowisko chemiczne są ze sobą ściśle powiązane.
Zaawansowane techniki reologiczne, takie jak reodializa, umożliwiają kontrolowane zmiany składu chemicznego próbki podczas ścinania, umożliwiając badanie indywidualnego wkładu w ogólną reakcję reologiczną w realistycznych warunkach procesu.
bioprinting 3D
Elektroprzędzenie włókien:
- Zrozumienie i przewidywanie procesu elektroprzędzenia włókien poprzez zastosowanie reologii
- Efektywna optymalizacja procesu w oparciu o zrozumienie reologii
Walidacja bio-tuszy do kalibracji procesów biodruku 3D:
- Objęcie odpowiednio szerokiego zakresu właściwości reologicznych dla biodruku 3D
- Zapewnienie solidnych procesów kalibracji poprzez wybór odpowiednich materiałów modelowych
Rusztowanie
Denaturacja biomolekuł:
- Analiza wpływu denaturacji na biomolekuły
- Zastosowanie do mat z włókien krwi i kolagenu
Denaturacja kolagenu i żelatyny:
- Badanie denaturacji istotnych składników hydrożeli, takich jak kolagen lub żelatyna
Kontrola jakości rusztowań:
- Termiczny odcisk palca do kontroli jakości za pomocą DSC i TGA
- Wykorzystanie charakterystycznych przejść i etapów utraty masy jako parametrów kontroli jakości
- Szybkie sprawdzanie spójności między partiami
- Nieniszczące przygotowanie próbki w wielu przypadkach
Uprawa
W procesach hodowlanych systemy biologiczne są często bardzo wrażliwe na zmiany w otaczającym je środowisku chemicznym, zwłaszcza pod wpływem przyłożonego naprężenia mechanicznego.
Aby zbadać, w jaki sposób właściwości strukturalne i reologiczne ewoluują w takich dynamicznych warunkach, reodializa umożliwia modyfikację składu chemicznego próbki in situ, jednocześnie monitorując zachowanie lepkosprężyste w czasie rzeczywistym pod kontrolowanym ścinaniem.
Tkanka i sztuczna tkanka
Zwapnienie:
- Odpowiedz na pytania dotyczące zwapnień dotyczące składu i stopnia zwapnienia implantów lub tkanek
Sztuczna krew:
- Zapewnienie porównywalnego zachowania reologicznego sztucznej krwi w porównaniu z ludzką krwią pełną
- Wykorzystanie wiedzy na temat reologii sztucznej krwi do opracowywania urządzeń medycznych, takich jak stenty i zastawki serca
Skóra:
- Badanie związanych z wiekiem zmian właściwości mechanicznych skóry za pomocą reologii ścinania
Regeneracja uszkodzonego mózgu:
- Badanie żelowania hydrożelu peptydowego do regeneracji uszkodzonego mózgu
- Zastosowanie reologii do charakterystyki żelu
Niektóre zastosowania związane z tkankami obejmują miękkie, wysoce dynamiczne materiały, których właściwości mechaniczne ewoluują w odpowiedzi na zmiany struktury lub środowiska chemicznego.
W przypadku tych złożonych systemów zaawansowane metody reologiczne, takie jak reodializa, umożliwiają kontrolowaną wymianę chemiczną podczas pomiaru, zapewniając głębszy wgląd w żelowanie i zależności między strukturą a właściwościami przy realistycznym obciążeniu mechanicznym.
Nasi partnerzy
