自动照片交叉链接系统用于基于机器人的现场生物打印
Gabriele Maria Fortunato1, Elisa Batoni1, Ilenia Pasqua1
1Department of Information Engineering and Research Centre "E. Piaggio", University of Pisa, 56122 Pisa, Italy.
ACS biomaterials science & engineering
|October 12, 2023
概括
这项研究介绍了一种用于机器人 in situ生物打印的自动照片交叉链接设备. 该系统成功地生物打印了水凝支架,并填补了幽灵的解剖缺陷.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 机器人技术 机器人技术 机器人技术
背景情况:
- 在现场生物打印需要适合生理环境的聚合技术.
- 光交叉链接为体内生物材料沉积提供了一个有前途的方法.
- 现有的方法可能面临着精确控制和复杂几何形状的材料沉积方面的挑战.
研究的目的:
- 设计和验证一个创新的自动照片交叉链接装置,用于基于机器人的现场生物打印.
- 将该设备与IMAGObot平台集成,以获得增强的生物打印功能.
- 为了证明该系统在制造脚手架和修复解剖缺陷方面的有效性.
主要方法:
- 开发了一种用8个405nmLED集成到机器人平台 (IMAGObot) 的照片交叉链接设备.
- 设计定制硬件和软件来控制LED激活,通过仅辐射新沉积的材料来最大限度地减少针塞.
- 在使用GelMA水凝制造时,调整了LED高度以适应调制的基板曝光和变化的打印速度和光距离.
主要成果:
- 标志着生物打印支架的胀和机械性能,证实了不同配置的系统稳定性.
- 成功验证了系统在复杂的,非平面表面的人形幻象 (手臂头部,手) 上.
- 证明有效填补解剖缺陷,突出显示该系统在现场应用中的潜力.
结论:
- 开发的自动照片交叉链接设备是机器人现场生物打印的强大而通用的工具.
- 该系统能够精确地在复杂的解剖结构中沉积和交叉链接生物材料,这对再生医学有很大的前景.
- 这项技术代表了克服当前现场生物打印方法挑战的关键进步.
