Un nuevo concepto de micro - nanoprocesamiento promueve la escalabilidad de las partículas y el procesamiento continuo, la fabricación y el montaje en sistemas microfluídicos. Científicos de la Universidad Tecnológica de Aquisgrán (alemania) han desarrollado y demostrado un nuevo proceso de producción continua de flujo, integración de canales para la fabricación de partículas 3D de forma ultrapequeña y arbitraria, utilizando la tecnología de impresión tridimensional 2pp de la compañía nanoscribe. El proceso de impresión muestra 150.000 partículas fabricadas en funcionamiento continuo durante 72 horas. Tecnología 2pp (dospolimerización de fotones, TPP)La Alta libertad de diseño, la alta precisión de la forma y la flexibilidad de los materiales permiten la fabricación de partículas con diferentes formas, tamaños de micras, características submicron y diversos materiales. El estudio tiene como objetivo aplicar este método de ensamblaje de partículas a aplicaciones de ingeniería de tejidos celulares y ampliar el alcance de la fabricación de stents 3D autoajustados, sensibles y permeables.

Las partículas de grado milimétrico y micron se pueden aplicar con flexibilidad a los soportes necesarios para los reactores químicos y bioquímicos. El biorreactor se utiliza para fijar y analizar enzimas, células o microorganismos en la superficie de la estructura interna del reactor, y la clave de su rendimiento es ser capaz de ajustar las propiedades de las partículas que afectan las características de la reacción biológica. Para ampliar esta aplicación, científicos de la Universidad rwth aaachen de la Universidad Tecnológica de Aquisgrán y del Instituto dwi - Leibniz de materiales interactivos de aquisgrán, alemania, propusieron un nuevo concepto de microarganización para la litografía de flujo vertical continuo de dos fotones, logrando un microacabado de alto rendimiento de partículas con formas complejas, tamaño de micras y características submicron, lo que permite que partículas de aproximadamente 20 micras se autoaislen soportes 3D bajo la interacción de la superficie. En el estudio, los científicos también utilizaron diversas formas, tamaños y materiales de partículas para analizar la resistencia a la penetración y la densidad de apilamiento de los componentes 3D.

La clave está en la tecnología de polimerización de dos fotones (2pp) del dispositivo de impresión nanoscribe. Mientras los dos fotones se escanean en el plano xy, el flujo de resina fluida transmite continuamente las rebanadas XY impresas a lo largo de la dirección Z. Una vez completada una partícula, la siguiente se produce de la misma manera durante la impresión continua. Usando el software describe de nanoscribe y el guión de pyton para ajustar el archivo de salida, se pueden cortar varios diseños con geometrías complejas y prepararse para la impresión fluida. El proceso de impresión fluida es continuo, por lo que se pueden producir miles de partículas en pocas horas, logrando imprimir hasta 150.000 partículas en 72 horas. Basado en la máxima libertad de diseño del Instituto de impresión tridimensional 2pp *, se pueden producir partículas de cualquier forma. En comparación con la impresión de sustrato, la impresión de flujo de partículas tiene ventajas obvias, pero se logra la fabricación continua de partículas una tras otra, sin ningún tiempo de espera entre las dos partículas. Al imprimir capa por capa, el método de impresión de flujo también elude el movimiento Z de la estación de carga, ya que es el flujo el que transmite el corte XI en la dirección Z. Por lo tanto, la impresión por flujo representa un aumento de la velocidad de fabricación de partículas de forma pequeña y compleja.

El ensamblaje de partículas se aplica a tejidos biométricos 3D

Las partículas de menos de 100 micras pueden formar un complejo Stent celular después del autoensamblaje, cuyas características de reacción se pueden ajustar en consecuencia al ajustar la forma, el tamaño, la permeabilidad y las características del material de las partículas. Este alto grado de flexibilidad es muy adecuado para crear stents para el Cultivo celular y la ingeniería de tejidos. Ajustar la geometría de las partículas afectará la relación de volumen de la superficie, personalizando así la hidrodinámica que atraviesa y rodea la estructura. Sin embargo, todavía hay desafíos para controlar el proceso de organización de partículas al utilizar el Autoensamblaje de flujo para producir soportes.

Para estudiar tejidos biomixtos 3d, los científicos estudiaron la interacción de cultivos de fibroblastos de ratón con partículas impresas con fotorresistente IP - vicio libre de Citotoxicidad nanoscribe, con baja fluorescencia que permite un mejor análisis celular bajo un microscopio. Después de cuatro días de cultivo, las células proliferan constantemente y se adhieren e penetran en el Stent bajo la interacción con el Stent impreso, y las partículas se conectan entre sí para formar una nueva morfología tisular.

Referencias documentales:

Fabricación, ensamblaje de flujo y permeación de partículas microscópicas de cualquier forma