Pesquisadores da Carnegie Mellon University desenvolveram uma bioprinter 3-D de baixo custo, modificando uma impressora 3-D de desktop padrão, e eles lançaram os designs inovadores como código-fonte aberto para que qualquer pessoa possa construir seu próprio sistema. Os pesquisadores - Ciência e Engenharia de Materiais (MSE) e Professor Associado de Engenharia Biomédica (BME) Adam Feinberg, BME pós-doutorado TJ Hinton, e Kira Pusch, um graduado recente do programa de graduação do MSE - publicou recentemente um artigo no jornal HardwareX que contém instruções completas para imprimir e instalar o baseado em seringa, extrusora de grande volume (LVE) para modificar qualquer típico, impressora de plástico comercial.

"O que criamos, "diz Pusch, "é uma extrusora de bomba de seringa de grande volume que funciona com quase todas as impressoras de modelagem de deposição fundida (FDM) de código aberto. Isso significa que é uma adaptação barata e relativamente fácil para pessoas que usam impressoras 3-D."

Como os pesquisadores explicam em seu artigo, "Extrusora de bomba de seringa de grande volume para impressoras 3D de mesa, "a maioria das bioprinters 3-D comerciais atualmente no mercado variam em custo de US $ 10, 000 a mais de $ 200, 000 e são normalmente máquinas proprietárias, fonte fechada, e difícil de modificar.

"Essencialmente, desenvolvemos uma bioprinter que você pode construir por menos de $ 500, que eu diria que está pelo menos no mesmo nível de muitos que custam muito mais dinheiro, "diz Feinberg, que também é membro da Bioengineered Organs Initiative em Carnegie Mellon. "A maioria das bioprinters 3-D começa entre $ 10K e $ 20K. Isso é significativamente mais barato, e fornecemos vídeos instrutivos muito detalhados. É realmente sobre democratizar a tecnologia e tentar colocá-la nas mãos de mais pessoas. "

E não só o LVE reduz os custos, também permite que os usuários imprimam tecidos humanos artificiais em maior escala e em maior resolução, abrindo portas para pesquisadores, fabricantes, e profissionais para fazer experiências com biomateriais e fluidos de impressão 3D.

"Normalmente, há uma compensação, "explica Feinberg, "porque quando os sistemas dispensam quantidades menores de material, temos mais controle e podemos imprimir pequenos itens com alta resolução, mas conforme os sistemas ficam maiores, vários desafios surgem. A bioprinter LVE 3-D nos permite imprimir andaimes de tecido muito maiores, na escala de um coração humano inteiro, com alta qualidade. "

"A bioimpressão tem sido historicamente limitada em volume, "adiciona Pusch, "então, basicamente, o objetivo é apenas aumentar a escala do processo sem sacrificar os detalhes e a qualidade da impressão."

Pusch, o primeiro autor do artigo, foi assistente de pesquisa no laboratório de Feinberg por três anos durante sua carreira de graduação. Durante esse tempo, ela recebeu uma bolsa internacional de pesquisa de graduação de verão (iSURF) para trabalhar na Holanda, e também estagiou no Center for Additive Technology Advancement da General Electric. Após sua graduação na Carnegie Mellon em dezembro de 2017, ela começou um estágio de primavera na Formlabs em Boston e desde então aceitou uma segunda posição de estágio para o verão na Blue Origin em Seattle. Pusch também é co-autor de um segundo artigo em Ciência e Engenharia de Biomateriais ACS com Hinton, "Impressão 3D de elastômero PDMS em um banho de suporte hidrofílico por incorporação reversível de forma livre." Como assistente de pesquisa no laboratório de Feinberg, Pusch pôde experimentar a aplicação do mundo real de sua pesquisa no início de sua carreira acadêmica. Quando questionada sobre sua experiência no laboratório de Feinberg, Pusch enfatiza como ela é grata por ter tido a oportunidade de trabalhar com mentores tão brilhantes e apoiadores.

Em seu jornal, os pesquisadores demonstraram o sistema usando alginato, um biomaterial comum para impressão 3-D, e usando a técnica de incorporação reversível de forma livre de hidrogéis suspensos (FRESH).

O laboratório de Feinberg tem como objetivo produzir pesquisa biomédica de código aberto que outros pesquisadores possam expandir. Ao tornar sua pesquisa amplamente acessível, O laboratório de Feinberg espera semear a inovação amplamente, para encorajar o rápido desenvolvimento de tecnologias biomédicas para salvar vidas.

"Imaginamos que esta seja a primeira de muitas tecnologias que colocamos no ambiente de código aberto para impulsionar o campo, "diz Feinberg." É algo em que realmente acreditamos. "