在建筑平台上碰撞时的壁切应力可以超过喷嘴壁切应力在基于微的生物打印中
Ramin Nasehi1, Sanja Aveic1, Horst Fischer1
1Department of Dental Materials and Biomaterials Research, RWTH Aachen University Hospital, Aachen, Germany.
International journal of bioprinting
|June 16, 2023
概括
在生物打印过程中阻断剪切应力可以比喷嘴应力更严重地伤害细胞. 增加喷嘴到平台的距离减少了这种压力,改善了微生物打印中的细胞活力.
科学领域:
- 生物打印和组织工程
- 生物医学工程 生物医学工程
- 细胞力学 细胞力学
背景情况:
- 基于微的生物打印涉及带有细胞的水凝.
- 喷嘴内的壁切应力 (WSS) 对细胞活力产生负面影响.
- 建筑平台上的阻塞切割应力是一个以前没有考虑过的因素.
研究的目的:
- 调查微生物打印中冲击剪切应力的关键作用.
- 为了比较冲击切割应力与喷嘴WSS对细胞活性的影响.
- 为了确定喷嘴到平台距离对撞击剪切应力的影响.
主要方法:
- 使用流体力学数值模拟 (有限体积法).
- 评估了HaCaT细胞和人类静脉内皮细胞 (HUVECs) 的活力.
- 与实验细胞活力数据相关的模拟结果.
主要成果:
- 上游的低压阻碍了滴滴的形成;较高的压力形成了喷气.
- 喷气形成导致撞击剪切应力超过喷嘴WSS.
- 增加喷嘴到平台距离 (0.3到3毫米) 可提高细胞活力高达10%.
结论:
- 阻塞切割应力是微生物打印的关键因素,可能超过喷嘴WSS.
- 优化喷嘴到平台的距离对于减轻碰撞压力至关重要.
- 阻塞切割应力应该是生物打印战略开发中的一个关键考虑因素.
