罗格斯大学使用新宝2皇冠手机版 3d生物绘图仪进行突破性生物材料研究

罗格斯大学新泽西生物材料中心(NJCBM), 新泽西州立大学, 开发用于组织再生和药剂输送的先进生物医学产品.

Dr. 新泽西州生物材料中心主任Joachim Kohn说

新宝2皇冠手机版公司最先进的3D打印技术是这一努力的关键部分. Joachim Kohn, NJCBM主任. “新2皇冠手机登录认为增材制造是一个 生物材料领域的颠覆性技术.

“特别是, 新宝2皇冠手机版的3D-Bioplotter提供的功能允许新2皇冠手机登录创建具有独特结构的原型植入物,这是其他任何方式都无法做到的.”

消除手动方法 & 推进研究

Dr. 约瑟夫·斯蒂尔是一名博士后助理,在约瑟夫·斯蒂尔博士手下工作. Kohn将该中心对3D打印的使用分为两大类:

•定制设备,用于测试人类细胞如何与它们开发的特殊生物聚合物相互作用, 和
•用于动物临床前研究的植入物, 与NJCBM勘探, 骨, 软骨, 牙, 和神经修复, 其他的话题.

“对于新2皇冠手机登录的许多植入物来说, 除了3D打印,新2皇冠手机登录没有办法制造这些物品,”斯蒂尔解释说.

半月板修复支架由罗格斯大学生物材料中心定制的酪氨酸衍生聚合物制成,打印在新宝2皇冠手机版制造商系列3d生物绘图仪上, 新泽西州州立大学与罗格斯大学生物医学与健康科学矫形研究实验室合作. 这种3D打印的植入物目前正由NovoPedics集团进行商业开发.

在一个案例中, 在3D打印被使用之前, 植入物的原型是由学生手工编织聚合物纤维制成的. 这种方法非常耗时和费力, 但这是获得一个具有正确组织和结构的开放网络的唯一方法.

过渡到3D打印方法,使这一过程更快,更可复制. 新宝2皇冠手机版 3d -生物绘图仪打印出在界面上融合在一起的聚合物链, 这样就形成了一个集成的可植入结构就在打印机的床上. 然后,这个部分只需要消毒.

斯蒂尔补充说,该中心的3d生物绘图仪制造商系列机器具有生产这些结构的独特能力.

“许多其他3D打印机没有必要的控制,”斯蒂尔说. “打印新2皇冠手机登录用于植入物的专利聚合物需要高温高压来获得非常细的纤维, 哪些其他的打印机不能达到同样水平的再现性. So, 如果没有3D打印,新2皇冠手机登录不仅无法制造这种植入物, 没有这台3D打印机,新2皇冠手机登录无法生产它.”

多材料 & 多用途

NJCBM的团队还称赞了新宝2皇冠手机版 3d生物绘图仪在多种应用中处理多种材料的能力. “新2皇冠手机登录每天都在打印不同的东西,有时需要在相同的结构中结合材料的能力.”

在罗格斯大学生物材料中心,新宝2皇冠手机版制造商系列3D-Bioplotter与聚合物喷枪协同使用,创建了一种新型的“分层”植入物, 新泽西州立大学. 3D打印和超细纤维喷枪的反复使用提供了一个具有梯度属性的复杂脚手架. 为了证明这种能力,用聚乳酸3D打印支架,填充由酪氨酸衍生的喷刷超细纤维,纤维中含有红色或黄色颜料. 改变黄色和红色纤维的比例创造了一个梯度的成分.

3d生物绘图仪在NJCBM被用于从骨骼和软骨再生的支架到干细胞生物学的平台. 这台机器的日常使用包括在高达250摄氏度和9bar (130 psi)的背压下使用熔融聚合物(商业聚合物或中心自己的配方)进行打印,具有高重现性.

NJCBM还3D打印硅胶和壳聚糖水凝胶, 胶原蛋白, 明胶, 藻酸盐, 聚(乙二醇), 哪些可以装载活细胞. 这些水凝胶可以与聚合物支架同时打印, 生成多材料系统. 它是NJCBM的主力机器,用于各种各样的应用.

斯蒂尔还解释说,NJCBM在这一领域数十年的研究开发出的生物聚合物具有巨大的多样性. NJCBM已经创造了一系列独特的生物聚合物来自酪氨酸,具有不同的降解特性,从不可降解到超快速降解.

聚合物的机械性能也各不相同, 具有超强和超强韧性的配方, 充分利用3d生物绘图仪的能力.

斯蒂尔强调的一个例子是可植入的大脑探针涂层, 在将精细的电极插入大脑时变得非常僵硬, 植入后会超降解, 两小时内暴露探测器.

精度高 & 可重复性提供创造性的新2皇冠手机登录

NJCBM还依赖于新宝2皇冠手机版的极端精度(1微米轴分辨率和0.03毫米针式传感器分辨率)以创造性的方式结合方法.

在罗格斯大学生物材料中心,新宝2皇冠手机版制造商系列3d生物绘图仪与静电纺丝协同使用, 新泽西州立大学. 聚(-己内酯)支架被印在与聚乙二醇共纺的50µm厚的静电纺酪氨酸衍生聚合物超细纤维毡上。. 由此产生的定制微孔具有薄型, 多孔的微纤维底部和坚固的PCL壁和把手. 帮助处理多口井的高吞吐量应用程序, 更大的支撑结构印刷出来的PCL, 能够同时保持和调整四个.

在一个例子, 他们electro-spin亚微米, 无纺布纤维垫(使用他们的一种酪氨酸衍生聚合物),然后用简单的PCL直接打印在上面,以创建增强的混合器件.
“新2皇冠手机登录使用新宝2皇冠手机版不仅打印实际植入或测试的支架, 但也有帮助研究的设备,斯蒂尔表示:“.

类似的, NJCBM还结合了3D打印和喷枪绘制技术,他们称之为分层打印. 他们生产亚微米纤维支架,用3D打印结构加固. 垫层本身具有低孔隙率和低强度,这可以通过3D加固来克服.

这种技术组合既需要新宝2皇冠手机版的准确性,又需要软件的灵活性,使打印材料能够在一次打印中被移除和更换数十次, 这是NJCBM团队强调的一个优势.

易用性与高水平的控制

斯蒂尔说,新宝2皇冠手机版还非常可靠,易于使用. “例如, 我很高兴让它运行一夜, 我不能说新2皇冠手机登录其他的3D打印机.”

“我非常喜欢这台打印机的另一件事是它的自动校准. 校准流速是非常重要的, 针的位置和印刷表面, 因为即使是50微米的高度差也能决定成败. 新宝2皇冠手机版内置高度传感器,可自动校准. 许多其他的打印机依赖于用户的校准,这要慢得多,准确度也差得多. 新宝2皇冠手机版基于传感器和相机的自动校准是它的另一个特点,使其与众不同.

“我可以信任我的本科生来运行这台打印机, 因为它是可靠的, 界面简单, 而且它有很多内置的防止用户错误的保护措施. 它绝对是打印机界的i电话. 它不会让你打破它.”

含有活细胞的明胶-海藻酸盐水凝胶,印有一系列的孔隙和结构. 对孔隙几何形状的精确控制导致可再生的组织结构和提高细胞活力.

虽然3d生物绘图仪可能可靠且易于使用,但它也提供了高度的控制. 斯蒂尔说,你可以为每种材料定制所有的打印参数.

“即使是一些参数,比如你对某种聚合物施加气压的方式, 因为根据熔融聚合物的粘弹性,它可能需要几分之一秒的时间才能真正开始流动, 当你消除压力时,可能需要几分之一秒的时间来停止流动. 每个材质都可以单独定制,这很好.

“新宝2皇冠手机版有一个自动化程序,可以帮助你为许多聚合物设置这些参数. 当新2皇冠手机登录开发出一种新的聚合物而对它如何打印知之甚少时, 这台机器帮助新2皇冠手机登录轻松地优化参数.”

斯蒂尔还解释说,许多聚合物随着时间的推移会降解,尤其是在高温下. 因此,他很欣赏新宝2皇冠手机版的技术能够追踪给定样品被使用的时间, 当时间过长时,会提醒操作员, 这使得他们能够向墨盒中添加新鲜的聚合物来完成这项工作.

“新2皇冠手机登录在工作中密切监测这一点,因为新2皇冠手机登录知道降解性和热稳定性之间存在相互作用,新2皇冠手机登录对聚合物在高温下能保持多长时间非常警惕,斯蒂尔说:. “新宝2皇冠手机版软件可以让新2皇冠手机登录非常简单地做到这一点, 有效地不让用户意外地打印超过指定的过期时间.”

新宝2皇冠手机版还提供了用户友好的切片软件,可以导入STL文件, 由定制的CAD设计和/或医学图像生成,并准备打印. 斯蒂尔说,在大多数情况下,要打印的物体首先被定义为外壳. 从那里,新宝2皇冠手机版软件提供了创建一系列填充模式的简单选项,允许定制内部结构, 刚度, 如果需要的话,内部和外部之间还有孔隙度.

“这种高水平的控制,以及在复杂几何形状中结合不同性质材料的能力,使该领域向打印复杂组织又迈进了一步,斯蒂尔说:.

另一方面, 如果你在打印半月板, 而不是仅仅定义一个马蹄形和使用自动填充, 新2皇冠手机登录实际上定义了每一个元素来实现新2皇冠手机登录想要的几何形状和机械性能. 如果每个元素的位置都很重要,那么您可以将其定义为该级别的细节.”

向日益增长的劳动力教授3D打印

Dr. 桑亚·瓦尔马,南开大学首席运营官,南开大学人力发展项目负责人

NJCBM的一项新举措是教育和劳动力发展. 利用该中心丰富的科学知识以及来自州和联邦机构的资金支持, NJCBM正在开发生物制造和数字牙科的劳动力培训项目, 两者都涉及3D打印和生物打印的培训.

软件的简单性和3d生物绘图仪设备的用户友好性意味着它是一个理想的工具,以帮助教学生新的领域, 博士说. 桑亚·瓦尔马,南开大学首席运营官,南开大学人力发展项目负责人.

“我的希望是让3d生物制造的教育民主化,”瓦尔马说. “通过新宝2皇冠手机版 3D-Bioplotter,学生们能够看到这种以能力为基础的课程的高端应用.”

欲了解更多关于新泽西州生物材料中心正在进行的令人兴奋的工作,请访问 WWW.NJBIOMATERIALS.ORG/

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自定义检查指导

定制活检指南, 由PCL打印在罗格斯大学生物材料中心的新宝2皇冠手机版制造商系列3d生物绘图仪上, 新泽西州立大学. 本指南以皮下植入物为中心,允许在5点对周围组织进行系统采样, 10, 15毫米的距离. 开式网眼填充物便于销钉固定.

关于罗格斯大学新泽西生物材料中心(NJCBM)

NJCBM是一个多学科的卓越组织工程中心, 再生医学, 以及罗格斯大学的Drug Delivery, 新泽西州立大学——横跨学术界, 行业和政府.

生物材料科学家, 新2皇冠手机登录的目标是在生物材料科学和工程方面进行最先进的研究,并通过开发用于组织修复和替换的先进生物医学产品来改善医疗保健和生活质量, 以及药物制剂的配送. 新2皇冠手机登录有许可或合作机会的高级研究项目还处于初级阶段, 神经, 药物输送和x射线可见医疗植入物. 新2皇冠手机登录的技术已经转化为临床前和临床产品, 包括一个完全可吸收的x射线可见冠状动脉支架, 一种预防心脏起搏器感染的抗菌植入物, 疝修补的外科补片, 一种用于治疗炎症性眼病的骨再生支架和眼部药物输送系统.

新2皇冠手机登录合作使用增材制造(3D打印), 聚合物加工, 以及聚合物合成的放大. 新2皇冠手机登录的主要设施包括10级认证,000 (EN/ISO-14644 class7美国联邦标准209)洁净室. 新2皇冠手机登录拥有60多个行业合作伙伴和30多个国家和国际机构的庞大网络. 学院还为生物材料和再生医学领域的科学家和学生提供教育和劳动力培训,并举办生物材料科学年度研讨会.

关于罗格斯大学,新泽西州立大学

罗格斯大学, 新泽西州立大学, 是一所顶尖的国立研究型大学,也是新泽西州最杰出的大学, 综合性公立高等教育机构. 成立于1766年, 这所大学是美国第八大最古老的高等教育机构. 近69,000名学生和22名,000名全职和兼职教职员工学习, 工作, 并在新泽西州和世界各地的罗格斯大学为公众服务. 这所大学属于十大学术联盟, 由14所世界级研究型大学组成, 它是美国排名前20的公立大学之一.S. 大学的总R&D资金. 罗格斯大学-新不伦瑞克分校是美国著名大学协会中唯一的公立大学.

作为该州首屈一指的公立研究型大学, 罗格斯大学致力于达到最高卓越标准的教学, 进行前沿研究,开辟新领域,并促进州经济发展, 企业, 和行业, 以及提供服务, 新2皇冠手机登录, 和临床护理,帮助个人和当地, 国家, 以及他们所居住的全球社区.

关于新宝2皇冠手机版

新宝2皇冠手机版是全球领先的专业级3D打印机和材料供应商. 公司成立于2002年,拥有领先的商业DLP印刷技术, 新宝2皇冠手机版现在销售基于6种不同技术的3D打印机,这些技术可以从数字设计文件中构建对象. 该公司的高端3D打印机为各种医疗服务, 专业及行业市场, 并且被认为是准确的, 表面质量, 功能和速度. 新宝2皇冠手机版的知识产权包括140多项未决和已授予的专利. 在新宝2皇冠手机版了解更多信息.com.



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