Los investigadores de la Universidad Carnegie Mellon han desarrollado una bioimpresora tridimensional de bajo costo modificando una impresora tridimensional de escritorio estándar, y han lanzado los diseños innovadores como código abierto para que cualquiera pueda construir su propio sistema. Los investigadores:El profesor asociado de Ciencia e Ingeniería de Materiales MSE e Ingeniería Biomédica BME Adam Feinberg, el becario posdoctoral de BME TJ Hinton y Kira Pusch, recién graduada del programa de pregrado de MSE, recientemente publicaron un artículo en la revista. HardwareX que contiene instrucciones completas para imprimir e instalar el extrusor de gran volumen a base de jeringa LVE para modificar cualquier impresora de plástico comercial típica.
"Lo que hemos creado", dice Pusch, "es un extrusor de bomba de jeringa de gran volumen que funciona con casi cualquier impresora de modelado de deposición fundida FDM de código abierto. Esto significa que es una adaptación económica y relativamente fácil para las personas que usanImpresoras 3-D "
Como explican los investigadores en su artículo, "Extrusora de bomba de jeringa de gran volumen para impresoras 3D de escritorio", la mayoría de las bioimpresoras 3-D comerciales actualmente en el mercado tienen un costo de $ 10,000 a más de $ 200,000 y generalmente son máquinas patentadas, de fuente cerrada,y difícil de modificar.
"Esencialmente, hemos desarrollado una bioimpresora que puede construir por menos de $ 500, que diría que está al menos a la par con muchas que cuestan mucho más dinero", dice Feinberg, quien también es miembro de la Iniciativa de órganos de bioingenieríaen Carnegie Mellon. "La mayoría de las bioimpresoras 3-D comienzan entre $ 10K y $ 20K. Esto es significativamente más barato, y proporcionamos videos instructivos muy detallados. Realmente se trata de democratizar la tecnología y tratar de ponerla en manos de más personas".
Y el LVE no solo reduce los costos, sino que también permite a los usuarios imprimir tejido humano artificial a mayor escala y a mayor resolución, abriendo puertas para que investigadores, fabricantes y profesionales experimenten con fluidos y biomateriales de impresión en 3D.
"Por lo general, hay una compensación", explica Feinberg, "porque cuando los sistemas dispensan cantidades más pequeñas de material, tenemos más control y podemos imprimir artículos pequeños con alta resolución, pero a medida que los sistemas se hacen más grandes, surgen varios desafíos. El LVELa bioimpresora 3D nos permite imprimir andamios de tejido mucho más grandes, a escala de todo un corazón humano, con alta calidad ".
"La bioimpresión históricamente ha sido limitada en volumen", agrega Pusch, "por lo que esencialmente el objetivo es escalar el proceso sin sacrificar los detalles y la calidad de la impresión"
Pusch, la primera autora del artículo, fue asistente de investigación en el laboratorio de Feinberg durante tres años durante su carrera de pregrado. Durante ese tiempo, recibió una Beca Internacional de Investigación de Pregrado de Verano iSURF para trabajar en los Países Bajos, y también realizó una pasantíacon el Centro para el Avance de Tecnología Aditiva de General Electric. Después de su graduación de Carnegie Mellon en diciembre de 2017, comenzó una pasantía de primavera en Formlabs en Boston y desde entonces ha aceptado un segundo puesto de pasantía para el verano en Blue Origin en Seattle. Pusch también ha co-autorizado un segundo artículo en Ciencia e ingeniería de biomateriales de ACS con Hinton, "Impresión 3D de elastómero PDMS en un baño de soporte hidrofílico mediante incrustación reversible de forma libre". Como asistente de investigación en el laboratorio de Feinberg, Pusch pudo experimentar la aplicación en el mundo real de su investigación al principio de su carrera académica. Cuando se le preguntósobre su experiencia en el laboratorio de Feinberg, Pusch enfatiza lo agradecida que está por haber tenido la oportunidad de trabajar con mentores tan solidarios y brillantes.
En su artículo, los investigadores demostraron que el sistema usa alginato, un biomaterial común para la impresión en 3-D, y usa la técnica de incrustación reversible de hidrogeles suspendidos Freeform FRESH.
El laboratorio de Feinberg tiene como objetivo producir investigación biomédica de código abierto que otros investigadores puedan ampliar. Al hacer que su investigación sea ampliamente accesible, el laboratorio de Feinberg espera generar una amplia innovación, para alentar el rápido desarrollo de tecnologías biomédicas para salvar vidas.
"Imaginamos que esta es la primera de muchas tecnologías que introducimos en el entorno de código abierto para impulsar el campo", dice Feinberg. "Es algo en lo que realmente creemos".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Facultad de Ingeniería, Universidad Carnegie Mellon . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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