使用图像指导纤维进行结构化光投影,用于现场照片生物制造
Parth Chansoria1, Michael Winkelbauer1, Shipin Zhang1
1Department of Health Sciences and Technology, Institute for Biomechanics, Tissue Engineering and Biofabrication Group, ETH Zürich, 8093, Switzerland.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|April 29, 2025
概括
一个新的纤维辅助结构光 (FaSt-Light) 系统使复杂的3D结构能够灵活地在现场进行生物制造. 这项技术通过准确控制材料交叉连接和为改进的移植进行细胞指导来推进组织工程.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 组织工程是组织工程.
- 再生医学是一种再生医学.
背景情况:
- 基于光的生物制造,特别是结构光投影,使组织工程的高分辨率3D打印成为可能.
- 目前的生物制造方法在很大程度上局限于基板设备,限制了应用灵活性.
- 需要便携式和适应性的生物制造系统用于现场应用.
研究的目的:
- 开发一种灵活的,便携式的,在现场能够使用光源的生物制造系统.
- 为了证明通过光纤投射结构光的能力,以实现精确的材料交叉连接.
- 探索在制造结构中引导细胞行为的潜力.
主要方法:
- 使用图像导向光纤束开发光纤辅助结构光 (FaSt-Light) 装置.
- 在多个波长的定制图像投影的演示,用于控制的光启动.
- 使用不同的纤维尺寸和镜头合来实现可变的投影尺度 (mm到cm).
主要成果:
- 该FaSt-Light系统成功地实现了光纤的快速现场交叉连接,可控制分辨率和速度.
- 演示了可变的图像投影尺度,使得小型和大型结构的制造成为可能.
- 该技术允许在树脂内创建微纤维,促进细胞透和异型矩阵生产.
结论:
- 基于光的生物制造,FaSt-Light提供了一种灵活和空间控制的方法.
- 这项技术克服了台式设备的局限性,使得现场制造成为可能.
- 开发的方法具有很大的潜力,可以推进光制造组织和再生医学移植的翻译应用.
