Od reometru do drukarki 3D do biomateriałów: pomiar rzeczywistych warunków, w jakich znajdują się bioatramenty podczas drukowania

Bioatramenty nadające się do drukowania należą do najbardziej wymagających materiałów miękkich w laboratorium. Wykazują one zjawisko rozrzedzania przy ścinaniu, ulegają odkształceniu, powracają do stanu pierwotnego, a wiele z nich ulega żelowaniu podczas przetwarzania. Reometria obrotowa i kapilarna precyzyjnie opisują to zachowanie, jednak próbka w geometrii pomiarowej rzadko znajduje się w tym samym stanie, co materiał opuszczający dyszę. Opracowywanie receptur, charakterystyka reologiczna, ocena drukowalności oraz badania żywotności komórek są zazwyczaj przeprowadzane na oddzielnych przyrządach i na oddzielnych porcjach próbki. Podawana żywotność jest zatem powiązana z ustawieniami przyrządu, a nie z obciążeniem mechanicznym, jakiego faktycznie doświadczyły komórki, co utrudnia porównywanie wyników między laboratoriami.

Podczas tego webinarium dr Ruben Gerrit Scheuring i dr Stefan Schrüfer prześledzą jeden łańcuch pomiarowy od reometru aż do komórki. Zaczną od omówienia wyników reometrii rotacyjnej i kapilarnej dotyczących zachowania bioatramentu, określą ilościowo warunki ścinania, jakim materiał podlega wewnątrz cienkiej dyszy, a następnie przedstawią Byte 1 – platformę do biodruku metodą wytłaczania ze zintegrowaną charakterystyką procesu w linii. Cztery niezależnie zasilane wkłady, wymienna geometria mieszania oraz dwa oddzielne obwody regulacji temperatury umożliwiają programowanie składu i kontrolowane żelowanie w głowicy drukującej, podczas gdy zintegrowane czujniki ciśnienia i obrazowanie z dwóch perspektyw monitorują przepływ i zdolność do drukowania.

Dane z konkretnych przypadków zilustrują, w jaki sposób z zaledwie czterech roztworów wyjściowych wygenerowano ponad 100 receptur oraz jak automatycznie wykrywane są niestabilności, takie jak zatykanie się dyszy i postępująca żelowanie. Ponieważ ciśnienie w linii, geometria dyszy i właściwości reologiczne są znane dla każdego przebiegu, naprężenie ścinające na ściankach i historia ścinania stają się wielkościami mierzonymi, a nie szacunkami. Pozwala to na ocenę żywotności komórek w odniesieniu do faktycznie przyłożonego obciążenia mechanicznego oraz ujawnia efekty, które pozostają niewidoczne w trybie offline, takie jak wzrost naprężenia ścinającego podczas drukowania w miarę żelowania się atramentu.

Dołącz do nas, aby zobaczyć, jak charakterystykę reologiczną, drukowanie i wyniki biologiczne można połączyć w jeden mierzalny proces zamiast trzech oddzielnych eksperymentów.

Nasi goście specjalni:
dr Ruben Gerrit Scheuring i dr Stefan Schrüfer
RevoBITs GmbH