Um esquema que mostra a produção de um andaime bioimpresso 3D usando SLAM. A) O leito de impressão fluido ‐ gel é criado por cisalhamento de resfriamento de uma solução de agarose quente ao longo da transição sol ‐ gel que é então carregada em um recipiente de dimensões adequadas para suportar o andaime. Os bioinks são produzidos pela seleção cuidadosa de hidrogel e células e, em seguida, misturados antes de adicionar aos cartuchos de bioimpressora. B) O bioink é extrudado dentro do leito fluido de autocura e vários cartuchos podem extrudar diferentes camadas de hidrogel formando uma interface com os bioinks pré-depositados para a criação de um construto de múltiplas camadas. C) A reticulação e a mídia celular induzem a solidificação e fornecem metabólitos para o arcabouço celular. D) A lavagem de baixo cisalhamento com água desionizada libera a construção do gel fluido de suporte. Crédito:Materiais Funcionais Avançados
Uma nova maneira de imprimir materiais macios em 3D, como géis e colágenos, oferece um grande passo à frente na fabricação de implantes médicos artificiais.
Desenvolvido por pesquisadores da University of Birmingham, a técnica poderia ser usada para imprimir biomateriais macios que poderiam ser usados para reparar defeitos no corpo.
Imprimir materiais macios usando manufatura aditiva tem sido um grande desafio para os cientistas porque, se eles não forem suportados, eles cedem e perdem sua forma. A nova técnica, chamada Fabricação de Aditivos de Camada Suspensa (SLAM), usa um hidrogel à base de polímero no qual as partículas foram manipuladas para criar um gel de autocura. Líquidos ou géis podem ser injetados diretamente neste meio e construídos em camadas para criar uma forma 3-D.
O método oferece uma alternativa às técnicas existentes que usam géis que foram picados para formar um banho de pasta no qual o material impresso é injetado. Chamada de incorporação reversível de forma livre de hidrogéis suspensos (FRESH), isso oferece muitas vantagens, mas fricções dentro do meio de gel podem distorcer a impressão.
Em um estudo publicado em Materiais Funcionais Avançados , uma equipe liderada pelo professor Liam Grover, na Escola de Engenharia Química, mostrar como as partículas no gel que desenvolveram podem ser cortadas, ou torcido para que eles se separem, mas ainda mantém alguma conexão entre eles. Essa interação cria o efeito de autocura, permitindo que o gel suporte o material impresso para que os objetos possam ser construídos com detalhes precisos, sem vazamento ou flacidez.
"O hidrogel que projetamos tem algumas propriedades realmente intrigantes que nos permitem imprimir materiais suaves com detalhes realmente finos, "explica o professor Grover." Tem um enorme potencial para fazer biomateriais de substituição, como válvulas cardíacas ou vasos sanguíneos, ou para a produção de plugues biocompatíveis, que pode ser usado para tratar danos nos ossos e na cartilagem. "
SLAM também pode ser usado para criar objetos feitos de dois ou mais materiais diferentes, de modo que podem ser usados para fazer tipos de tecidos moles ainda mais complexos, ou dispositivos de entrega de drogas, onde diferentes taxas de liberação são necessárias.
