在细胞打印中对细胞滴滴加载过程的数值分析
Yankun Wang1, Fagui Pang1, Shushan Lai1
1School of Automobile and Transportation Engineering, Guangdong Polytechnic Normal University, Guangzhou 510665, China.
Micromachines
|November 27, 2024
概括
细胞打印模拟显示,在生物打印过程中滴滴碰撞会导致细胞损伤. 优化喷射速度和使用多层可以减少细胞应激,改善组织工程结果.
科学领域:
- 生物技术是生物技术.
- 组织工程是组织工程.
- 生物物理学的生物物理.
背景情况:
- 细胞打印使复杂的3D组织结构制造成为可能.
- 基于喷墨的细胞打印面临诸如喷射和着陆过程中的细胞损伤等挑战.
- 生物打印中的细胞损伤通常归因于基质相互作用,但滴滴碰撞也是一个因素.
研究的目的:
- 为了数值模拟连续打印的细胞滴之间的碰撞效应.
- 在生物打印过程中分析细胞滴滴变形和应力分布.
- 为了评估打印参数对细胞损伤的影响.
主要方法:
- 细胞滴滴碰撞的数值模拟,无视重力.
- 细胞滴滴着陆的划分为四个阶段:自由落下,滴滴碰撞,基质冲击和反弹.
- 在细胞滴中对应力和应变的定性分析.
主要成果:
- 增加的喷射速度会增加细胞滴的压力,增加损伤的可能性.
- 在基板上添加细胞液滴层可以减轻碰撞造成的冲击力.
- 较小的水滴在较高的速度下更容易破裂.
结论:
- 细胞滴滴碰撞显著导致生物打印中的细胞损伤.
- 优化喷射速度和滴滴分层对于最大限度地减少细胞应激至关重要.
- 这些发现为提高组织工程的细胞打印参数选择提供了科学基础.
