Cette méthode permet la co-impression de synthétiques structurels et de composants biologiques pour les échafaudages d’ingénierie tissulaire. Ces échafaudages peuvent reproduire l’environnement tissulaire indigène avec plus de précision, ce qui peut être bénéfique pour les cellules de culture. Le principal avantage de cette technique est qu’elle peut imprimer mécaniquement des structures sonores sans endommager le matériau biologique encapsulé dans les échafaudages dans une technique tout-en-un pour l’ingénierie tissulaire.
Produire des microsphériques avec la matrice désirée encapsulée. Ces microsphériques ont été faites avec le cartilage décellularisé des membres postérieurs porcins. Leur taille varie.
Travaillez avec une machine à tamis pour obtenir des microspheres de taille uniforme. Assurez-vous que les trois plateaux de tamis ont été soigneusement nettoyés et séchés avant utilisation. Assembler le shaker du tamis avec le plateau en maille plus grand sur le dessus et le plateau en maille plus petit au milieu.
Mettez le tamis sur le fond. Placez les microsphères secs dans le plateau le plus haut. Ensuite, placez le couvercle sur le plateau.
Tamis grossier pendant huit à dix minutes. Puis passer au tamis fin pendant huit à dix minutes. En attendant, disposer le papier pesé pour les sphères tamisées.
Lorsque le tamisage est terminé, retirez soigneusement un plateau de tamis. Placez le plateau à l’envers sur le papier de peser. Appuyez doucement sur les côtés pour vous assurer que la plupart des sphères tombent.
Avec toutes les plaques de tamis vidées sur du papier de pesage, jetez les sphères surdimensionnées et sous-surdimensionnées. Les sphères restantes ont la taille correcte pour une utilisation dans les étapes suivantes. Placez ces sphères dans un tube de centrifugeuse étiqueté.
Conserver le tube dans un congélateur de 20 degrés Celsius jusqu’à ce qu’il soit nécessaire. Pesez le matériau nécessaire à la réalisation du filament. Faire un rapport de poids d’un à quatre des microsphériques à la poudre de polycaprolactone avec au moins 25 grammes de microsphériques.
Transférer le mélange de poudre dans un mélangeur roulant miniature. Mélanger la poudre à 20 rotations par minute pendant cinq minutes. Après cinq minutes, arrêter la rotation et retourner le récipient.
Mélanger ensuite à 20 rpm pendant cinq minutes supplémentaires. Pour continuer, prenez le mélange à une configuration d’extruge et de bobine. Installez l’extrème de sorte que sa prise est d’environ 60 centimètres de l’entrée d’un bobineur.
Ensuite, à l’élément de chauffage extruder, assurez-vous qu’il n’y a pas de veste isolante. Placez un ventilateur de bureau à mi-chemin entre l’extrudeuse et le bobine pour refroidir l’extrudate. Placez un autre ventilateur près de la veste chauffante pour la refroidir avec de l’air ambiant.
Assurez-vous ensuite que la buse appropriée est fixée à l’extrtruder et réglez la température de l’élément chauffant. Démarrez les ventilateurs de refroidissement et laissez l’instrument atteindre un état stable. Après 20 à 30 minutes, obtenir le mélange de MICROSphère PCL et remplir la trémie de l’extrème.
Allumez le bobineur et la tarière de l’extrurateur pour déclencher l’extrusion de filament. Utilisez des forceps et tirez manuellement le filament extrudé initial. Donnez le filament au bobine de filament.
Comme il est extrudé, observez le filament pour identifier sa composition. Après un certain temps, la composition du filament apparaîtra uniforme, ce qui est souhaité. Enroulez du ruban adhésif autour du filament pour marquer le début de la région uniforme.
Au-delà des rouleaux de bobine, surveillez le diamètre du filament. Utilisez des étriers pour vérifier si le diamètre est proche des 1,75 mm désirés. Ajustez les vitesses et les températures du bobine et de l’extruge au besoin.
Pour ajuster le diamètre du filament, modifiez d’abord les vitesses du bobine et de l’extrurateur. Vous pouvez également modifier la température de l’extrextruge, bien que cela ne soit généralement pas nécessaire. Continuer à remplir la trémie et à extruder jusqu’à ce que toute la poudre soit utilisée.
Lorsque la trémie est presque vide, ajouter de la poudre de PCL à la trémie pour éliminer le mélange de microsphère. Surveillez l’extrémité tout en ajoutant la poudre pcl. Dans un premier temps, les microsphériques seront encore visibles dans l’extrudate.
Finalement, lorsque plus de microsphères sont visibles, arrêtez d’ajouter le PCL. Séparer et étiqueter le filament avec des microsphériques dans la concentration désirée. Lorsqu’il y a peu de poudre dans la trémie, arrêtez d’extruder et éteignez l’équipement.
Le filament peut être utilisé dans une imprimante de modélisation de dépôt fusionnée standard. Chargez le filament dans l’imprimante équipée de buses du diamètre désiré. Avec le modèle chargé, réglez la température et la vitesse linéaire pour l’impression et commencez à déposer le filament.
Le filament personnalisé est déposé couche par couche. Portez une attention particulière à la première couche et ajustez les paramètres au besoin. Ces deux échafaudages imprimés en 3D sont difficiles à distinguer à cette échelle.
On a filament contenant de la polycapralactone, PCL seulement. L’autre a du filament PCL avec des microsphères incorporés d’acide polylactique et des matrices décelluarisées. Vu à l’aide de microscopie électronique à balayage, l’échafaudage PCL seulement semble généralement lisse.
En revanche, pour les autres filaments, les microsphériques intégrées dans le PCL sont visibles dans tout l’échantillon. Tout en essayant cette procédure, il est important de se rappeler que les microsphère surdimensionnés ou sous-surdimensionnés peuvent avoir un impact sur la dynamique de flux du matériau dans l’extrtruder. Pour cette raison, assurez-vous de bien préparer vos microsphère avant utilisation.
Afin de minimiser les déchets, il est conseillé de créer un grand lot de filament nécessaire pour toutes les expériences plutôt que de créer des lots plus petits plus fréquemment. L’expertise en production de filaments viendra au fil du temps. Les échafaudages produits à la suite de cette procédure peuvent être évalués in vitro et in vivo pour répondre à d’autres questions sur l’induction accrue et la force mécanique par rapport à d’autres échafaudages bio-imprimés.
Après son développement, cette technique a ouvert la voie à des chercheurs dans le domaine de l’ingénierie tissulaire pour explorer l’induction contragénique de matrice porcine décelluarisée dans les échafaudages 3D. N’oubliez pas que travailler avec de petites particules peut présenter des risques respiratoires. Le port d’un petit masque particulaire pendant cette procédure est encouragé.
