3D принтер 3D Bioplotter

Производительность: 0.1 - 150 мм/с
Разрешение (XYZ): 0.001 мм
Габариты (ДхШхВ): 976 x 623 x 773 мм

3D Bioplotter - уникальное решение для формирования сложных и четких матричных 3D структур из различных биосовместимых материалов для последующего заполения биологически активными составами и выращивания тканей.

3D Bioplotter от EnvisionTEC использует технологию послойного формирования сложных и четких матричных стурктур, разработанную в Центре Исследования Материалов Фрейбурга (Freiburg Materials Research Center). Созданные на 3D Биоплоттере матричные (сетчатые) структуры используются для выращивания тканей путем заполнения различными биоктивными материалами для последующего выращивания человеческих тканей (кожа, костная ткань, части органов человеческого организма). 3D Bioplotter выполняет может выполнять печать 3D структур одновлременно из пяти различных материалов. Для печати могут использоваться мягкие полимерные гидрогели, керамика, металлы (в т.ч. тиатан). 3Д Биоплоттер поставляется в комплекте со станцией обработки 3D моделей, управления и контроля процессом 3D печати. На сегодняшний день 3D Bioplotter компании EnvisionTEC является уникальным решением для медицинских исследовательских центров, клиник протезирования и пластической хирургии.

Использование 3D Bioplotter в медицине - научные статьи (2000-2014 гг).

3D bioplotter: список литературы (февраль 2015 г.)

Чжао, Шичан, и др. «Трехмерная печать мезопористых матриц из биоактивного стекла с содержанием стронция, предназначенных для регенерации тяжелых травм черепа у крыс». Acta Biomaterialia 2014.

Идет активная разработка биоматериалов нового поколения, остеогенные свойства которых ускоряют интеграцию с нативной костью. Способом трехмерной (3D) печати из биоактивного стекла (Sr-MBG) изготовлены мезопористые матрицы (скаффолды) заданной конструкции с повышенной механической прочностью. Матрицы Sr-MBG характеризовались однородными сообщающимися порами (~400 мкм), высокой пористостью (~70%) и повышенной прочностью на сжатие (8,67 ± 1,74 МПа). Биологические свойства матриц Sr-MBG оценивались через способность к формированию апатитов, адгезию, пролиферацию, активность щелочной фосфатазы и остеогенную экспрессию генов остеобластоподобных ячеек MC3T3-E1. Контрольной группой выступали матрицы MBG. На следующем этапе матрицы Sr-MBG использовали в регенерации тяжелых травм черепа у крыс. Матрицы Sr-MBG продемонстрировали хорошую способность к формированию апатитов, стимулировали пролиферацию и дифференцировку клеток MC3T3-E1. Важно, что результаты in vivo подтвердили хорошие остеогенные свойства матриц Sr-MBG: за 8 недель они стимулировали формирование новых кровеносных сосудов при регенерации тяжелых травм черепа у крыс. Благодаря подходящей структуре пор и высокой остеогенной активности, отпечатанные 3D-способом матрицы Sr-MBG обладают более высоким потенциалом в регенерации костей.

Ким, Ю Сук, и др. «Применение трехмерной печати в восстановительной ринопластике у животных». Annals of Biomedical Engineering: 1-10.

Трехмерную (3D) печать все активнее применяют в самых разных отраслях медицины. В пластической хирургии необходимо учитывать варьирующиеся запросы пациентов, и возможности 3D-печати по индивидуальным проектам здесь исключительно актуальны. Исследована целесообразность применения отпечатанной 3D-способом матрицы (скаффолда) из поликапролактона (PCL), заселенной фибрином/хондроцитами в качестве нового материала для восстановительной ринопластики. Конструкцию хирургически имплантировали шести кроликам в носовую полость в поднадкостничном слое. Заселение конструкций выполнялось через 4 и 12 недель после имплантации и оценивалось путем комплексного морфологического тестирования, радиографической съемки и гистологического исследования. Исходная форма имплантатов во всех случаях осталась без изменений. В течение 3-месячного периода выраженных послеоперационных осложнений не наблюдалось. Радиологическое исследование подтвердило, что имплантаты остались в исходном положении — без смещения и вытеснения. Гистологические исследования показали, что конструкция матриц сохраняется при минимальных воспалительных реакциях. При этом в конструкциях не наблюдалось ожидаемого выраженного неохондрогенеза. Новая PCL-матрица, полученная методом 3D-печати и заселенная фибрином/хондроцитами, в перспективе может рассматриваться как биосовместимый материал для восстановительной ринопластики.

Мартинес-Васкес, Ф. Дж., и др. «Производство методом быстрого прототипирования оригинальных матриц из кремнийзамещенного гидроксиапатита/желатина для доставки лекарственных средств и регенерации костей». Acta Biomaterialia (2015).

Методом быстрого прототипирования при комнатной температуре изготовлены пористые 3D-матрицы (скаффолды) из желатина и кремнийзамещенного гидроксиапатита. Микроскопия выявила структуру с высоким уровнем гомогенности, подтвердила заданную пористость (макропористость) и, в меньшей степени, внутреннюю пористость (микропористость). Механические свойства таких матриц близки к показателям губчатой кости аналогичной плотности. Биологическое поведение таких гибридных матриц более выражено, чем у керамических структур без содержания желатина: они повышают преостеобластную дифференцировку клеток MC3T3-E1 (минерализация матрикса и экспрессия генов). Поскольку процесс производства структур проходил в умеренных условиях, в состав взвеси перед экструзией структур добавили антибиотик (ванкоцимин). Характер высвобождения антибиотика замерен в физиологическом растворе с фосфатным буфером методом высокоэффективной жидкостной хроматографии и отрегулирован до уровня кинетики высвобождения первого порядка. Кроме того, высвобожденный из материала ванкомицин способствовал замедлению роста бактерий in vitro. Обсуждается применение полученных результатов в задачах тканевой инженерии.

Мюллер, В.Е.Г., и др. «Новый комплекс для печати N,O-карбоксиметил хитозан-Ca2+-полифосфат — с высокой прочностью и морфогенической активностью».Journal of Materials Chemistry B (2015).

Биомиметические материалы играют все более важную роль в тканевой инженерии, выступая альтернативной аутогенным тканям при восстановительной трансплантации. В предыдущем исследовании для биопечати функционального трехмерного шаблона был применен N,O-карбоксиметил хитозан (N,O-CMC), имитирующий физиологический внеклеточный матрикс. Этому широко используемому в тканевой инженерии полимеру придали функциональные свойства путем интеграции полифосфата (polyP), природного полимера с остеогенным действием. Два полимера, N,O-CMC и polyP, соединили с помощью ионов Ca2+. Полученный материал N,O-CMC+polyP прочен и подходит для печати. Формируемые при печати слои N,O-CMC+polyP и элементы ткани сохраняют свои свойства, инициируя биоминерализацию костноподобных клеток SaOS-2. В двух последовательных экспериментах in vivo выявлена значительная активность материала, способствующая регенерации травм черепа у крыс. Гибридный материал N,O-CMC+polyP имеет хорошие перспективы в производстве матриц по специальным проектам для альтернативных методов тканевой инженерии.

Рутц, Александра, и др. «Технология мультикомпонентных биочернил для 3D-печати совместимыми с клетками гидрогелями с модулируемыми свойствами».Advanced Materials (2015).

Описана технология мультикомпонентных биочернил со сшиванием полиэтиленгликоля, призванная расширить ассортимент материалов для 3D-биопечати и сделать получаемые ткани и органы более миметичными и индивидуализируемыми. Мягкие гидрогели с невысокой плотностью сшивания полимеров получают из исходных растворов различных материалов и используют для 3D-печати. Представлены реологические и биологические характеристики составов. Рассмотрены перспективы новой методики синтеза биочернил.