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Discovery BioFactory 生物科学组织工程3D打印机系统—BIOFACTORY活细胞组织三维打印制造强音
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  • Discovery BioFactory 生物科学组织工程3D打印机系统—BIOFACTORY活细胞组织三维打印制造强音

Discovery BioFactory 生物科学组织工程3D打印机系统—BIOFACTORY活细胞组织三维打印制造强音

产品报价:询价

更新时间:2023/4/4 17:07:15

地:瑞士

牌:regenhu

号:Discovery BioFactory

厂商性质: 生产型,

公司名称: 世联博研(北京)科技有限公司

产品关键词: 生物科学组织工程3D打印机系统   活细胞组织三维打印制造强音   Discovery BioFactory   Biofactory  

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王荣 : (18618101725) (18618101725)

(联系我时,请说明是在来宝网上看到的,谢谢!)


生物3D打印机

世联博研北京科技公司联合欧美国际厂家推出了一系列灵巧实惠型的集成微阀细胞喷射打印头、微量悬液打印头、熔融静电纺丝打印头、溶液静电纺丝打印头以及同轴打印头、螺旋杆挤出打印头等各式打印技术打印头以及 UV LED固化头等各种打印技术和打印头的小型桌面式3D生物打印机。以实用的功能、低廉的购置成本以及简便的操作把3D生物打印技术送进每一个实验室!


溶体电纺丝写打印(Melt Electrowriting) —细胞友好的无限制的支架打印

制造微纳米尺度直径的纤维网格支架,细胞级尺度的生物材料基底3D打印

意味着可以使用任何类型的聚合物和内部结构来创建支架
熔体静电纺丝书写(MEW)逐层制造具有特定设计,形状和厚度的小到大体积支架。体外研究表明,通过MEW设计和制造的
支架可以支持细胞附着,增殖和ECM形成,并通过大孔和孔互连促进了整个支架厚度中的细胞浸润。此外,体内研究表明,为
特定组织再生策略设计的支架表现出色
熔体电纺丝写电流范围:0mA-3mA DC
熔体电纺丝高压范围:1kV-6kV DC
熔体电纺丝打印速度:125 mm / s

亮点及参数:

一、颠覆传统的桌面生物打印:

1、丰富的打印头类型:可根据用户的资金情况灵活配置不同数量的打印头: 小巧实惠型的系统集成微阀细胞喷射打印头、微量悬液打印头、熔融静电纺丝打印头、溶液静电纺丝打印头以及同轴打印头、螺旋杆挤出打印头等各式打印技术打印头以及 UV LED固化头等各种打印技术和打印头的小型桌面式3D生物打印机。
2、集成电纺丝打印的桌面型生物打印:
小巧实惠型的系统集成无菌操作室技术,自带无菌操作室,不需再配置生物安全柜,生物打印机内的无菌环境。细胞友好型打印头、高粘度打印头、电纺写打印头、 微阀细胞喷射打印头、微量悬液打印头、熔融静电纺丝打印头、溶液静电纺丝打印头以及同轴打印头、螺旋杆挤出打印头等各式打印技术打印头以及 UV LED固化头等各种打印技术和打印头的小型桌面式3D生物打印机。
3、高分辨率生物打印机


二、打印技术与打印头类型分类
细胞高存活率微阀打印喷头、细微量悬液打印喷头、高温度聚合物螺旋挤出打印头、溶体电纺丝打印写喷头、溶液电纺丝打印写喷头
1.细胞相容性室温打印头
2.细胞相容性可加热打印头
3.高分子材料打印头,可加热范围:0~250℃;
4.打印头射出精度min:1nl(纳升)。

三、光固化系统
1.Uv固化的光聚合的试剂盒水凝胶交联; 2.光固化系统镭射波长为365nm±10nm,功率500mW,光强度2000mW/cm2; 3.配护目镜和控制器

四、细胞友好型桌面打印机
细胞友好微液滴悬液打印喷头(MicroDrop)、细胞友好型微阀喷头(MicroLine) 熔融电纺丝打印头(Melt electrospinning printhead)、溶液电纺丝打印头(Solution electrospinning printhead)、机械驱动注射泵打印头(Mechanical driven syringe pump printhead)、高精度螺旋挤出打印头(Visco),
打印头和打印技术类型:溶体电纺丝写、微阀细胞友好型ink-jet、高精度螺旋挤出打印、等。
紫外线杀菌:集成紫外线杀菌系统,不需生物安全柜即可进行无菌条件下的干细胞打印。
光固化:UV(365 nm)和蓝光(405 nm)光固化
紫外线固化工具头:可用
加热和冷却打印床:可用
注射泵打印头:可用
按需按需打印头:可用
超冷打印头:可用
高清摄像头:可用
打印头温度范围:10°C-265°C
印刷床温度范围:3°C-60°C
光固化系统:50mW,365nm / 405nm紫外激光模块
紫外线杀菌:2W,275nm UV-C
建筑结构:培养皿,培养板,PE隔离板
体积:110 x 110 x 80毫米
每微步的XY分辨率:1um
每微步Z分辨率:1.25um
层分辨率:5um
印刷压力分辨率:0.1 psi
软件:方便快捷的模型建立或优化处理软件,可从.STL格式中读取数据,并利用逐层方法沉积,数据转为打印机可以识别的
3d模型进行多材料组织打印, 大大减低模型建立的时间成本和人力成本





溶体电纺丝生物3D打印相关论文:


论文标题:Machine learning metrology of cell confinement in melt electrowritten three-dimensional biomaterial substrates

期刊:Microsystems&Nanoengineering

作者:Filippos Tourlomousis, Chao Jia, Thrasyvoulos Karydis, Andreas Mershin, Hongjun Wang, Dilhan M. Kalyon, Robert C. Chang

发表时间:2019/03/25

数字识别码: 10.1038/s41378-019-0055-4

原文链接:https://www.nature.com/articles/s41378-019-0055-4?utm_source=sciencenet&utm_

medium=display&utm_content=mpu&utm_campaign=JRCN_2_JG_sciencenet_micronano_machine_learning

摘要:Tuning cell shape by altering the biophysical properties of biomaterial substrates on which cells operate would provide a potential shape-driven pathway to control cell phenotype. However, there is an unexplored dimensional scale window of three-dimensional (3D) substrates with precisely tunable porous microarchitectures and geometrical feature sizes at the cell’s operating length scales (10–100?μm). This paper demonstrates the fabrication of such high-fidelity fibrous substrates using a melt electrowriting (MEW) technique. This advanced manufacturing approach is biologically qualified with a metrology framework that models and classifies cell confinement states under various substrate dimensionalities and architectures. Using fibroblasts as a model cell system, the mechanosensing response of adherent cells is investigated as a function of variable substrate dimensionality (2D vs. 3D) and porous microarchitecture (randomly oriented, “non-woven” vs. precision-stacked, “woven”). Single-cell confinement states are modeled using confocal fluorescence microscopy in conjunction with an automated single-cell bioimage data analysis workflow that extracts quantitative metrics of the whole cell and sub-cellular focal adhesion protein features measured. The extracted multidimensional dataset is employed to train a machine learning algorithm to classify cell shape phenotypes. The results show that cells assume distinct confinement states that are enforced by the prescribed substrate dimensionalities and porous microarchitectures with the woven MEW substrates promoting the highest cell shape homogeneity compared to non-woven fibrous substrates. The technology platform established here constitutes a significant step towards the development of integrated additive manufacturing—metrology platforms for a wide range of applications including fundamental mechanobiology studies and 3D bioprinting of tissue constructs to yield specific biological designs qualified at the single-cell level.

众所周知,细胞形状决定细胞功能。通过改变用于细胞操作的生物材料基底的生物物理特性来改变生物形状,从而实现编程细胞形态与功能的技术,在生物医疗等领域有重要价值和意义。

麻省理工学院比特和原子中心与新泽西州史蒂文斯技术学院的技术团队实现了利用熔融直写制造3D生物材料基底的技术,运用该技术可以通过控制特定的生物材料基底,生长出具有均匀大小和形状,以及特定功能的细胞。

图1

传统的3D打印技术所产生的细丝可以达到150微米(百万分之一米),细胞在该尺度的打印表面,就像在二维表面上一样,因为细胞本身比打印出的网状结构小很多。3D打印时,在挤出纤维和打印的过程中,给喷嘴之间增加一个强电场,打印出的纤维宽度可以达到10微米,该技术称为熔融直写技术。熔融直写技术可以生成与细胞同尺度的网状结构,从而为细胞生长提供一个真正的3D结构。细胞的许多功能受其微环境的影响,通过调节3D打印出的与细胞同尺度的多孔微结构,就可以实现对细胞尺寸、形状及其在材料基底上的粘合方式的控制,即制造具有特定大小、形状和特性的细胞。

该团队首先采用熔融直写技术得到各种特定结构的生物基底,然后使用共聚焦显微镜观察细胞在纤维中的生长,并采用人工智能方法对产生的大量的图像进行分析和分类,从而发现细胞类型及其可变性与其所生长的微环境的空间与纤维排列等特征间的关联。

细胞在其附着于结构的位置会形成称为“粘着斑”的蛋白质。粘着斑就像细胞与外界交流的“信使”,这种蛋白携带可被测量的特征;该团队通过量化粘着斑上的特征,并对这些特征进行计量分析,实现不同形状细胞的建模与分类。

此项研究表明,在给定的网状结构下,细胞生长出的形状与其基底结构和熔融直写结构直接耦合,并且,这种耦合性相比随机结构的网格具有高度的统一性,这种统一的细胞生长特性对生物医疗意义重大——实现了由形状驱动,具有很高重复性的精确设计与量化细胞的方法。

该团队将此项成果用于干细胞生长,结果表明,特定干细胞在本研究所得的三维网格中生长,比在传统二维结构中生长所保持特性的时间显著增长。该实验为此项技术在医学领域的应用提供了参考,可以采用此项技术培养具有特定功能的人类细胞,从而为移植与人造器官提供所需的材料。进一步明确细胞表型变化与三维打印的材料基底之间的耦合特性,是此项研究实现产业化应用的主要障碍。

本研究受国际媒体关注,在MIT News,EurekAlert!,Phys.org,Science Daily,Azom.com,Nanowerk等媒体都有专门报道。该成果已发表在Microsystems & Nanoengineering上

 


 

熔融静电打印定制化纤维结构促进心肌组织的形成


冠心病(IHD)和心脏衰竭(HF)仍然是发病率和死亡率的主要原因。随着组织工程的发展,科学研究人员希望采用活的功能性组织来修复IHD和HF患者受损的心肌,但是如何重建自然心肌的纤维组织和力学行为对研究者而言是一个巨大的挑战。

荷兰乌德勒支大学和德国维尔茨堡大学研究学者联合设计一种六边形可伸缩超微纤维支架,该支架可以明显的改善薄膜的平面内双轴拉伸性能,并且具有良好的柔性,而这种柔性也可以通过改变六边形单元的大小进行调节。值得注意的是该支架的切向模量大于报道的心肌组织切向模量,但这可以通过降低纤维直径来进行调节。

图1 熔融静电打印六边形支架的示意图及六边形支架实物图

为了制造功能性心脏补片,该团队在纤维支架上接种了1.6×106个心肌细胞,并将支架放在胶原基水凝胶中,天细胞的存活率超过90%,细胞均匀分布在支架上并且心肌细胞在单细胞水平上出现自发收缩;第七天细胞连接形成与纤维支架平行的六边形三维结构,同时心肌细胞可以在支架上实现同步收缩,这表明细胞出现了电生理耦合现象。

此外,由于部分心脏受损患者不适合开胸手术,需要微创手术进行心脏补片治疗,本文中设计的心脏补片可以在通过内径较小的导管后快速恢复原有形状,并保持其结构的完整性。研究者还在跳动的猪心脏上进行试验,也具有同样的效果。

图2 (A-C)体外模拟微创手术后心脏补片可以恢复原有形状 (D)心脏补片在跳动的猪心脏中应用及形状恢复

利用熔融静电打印制备的六边形微结构很好地代表了由胶原纤维等细胞外基质蛋白形成的天然心肌组织的蜂窝状微结构。但是天然的心肌组织内看到的蜂窝状孔比打印的六边形纤维更细、更小,这也是熔融静电打印的技术的一种限制。相信不久的未来通过改进熔融静电打印设备及工艺可以制造出纤维更细、单元更小的心脏补片。

参考文献:

  1. Castilho, Miguel; van Mil, Alain; Maher, Malachy, et al. Melt Electrowriting Allows Tailored Microstructural and Mechanical Design of Scaffolds to Advance Functional Human Myocardial Tissue Formation. Advanced Functional Materials. 2018.