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第一款与多种生物材料和活细胞兼容的数字光处理(DLP)3D生物打印机

 发布时间:2022-09-01 点击量:170

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3D细胞培养和组织工程带来了无与lun比的速度

BIONOVA X是世jiie上di一款与多种生物材料和活细胞兼容的数字光处理(DLP)3D生物打印机。

 

使用该台式生物打印机,生物加工直接在标准微孔板中进行,采用6孔、12孔或24孔格式。标准化微孔板还具有玻璃底部,可与下游工艺无缝集成,如高通量活细胞成像和自动液体分配。

 

BIONOVA X是生物学、生物化学、材料科学和软件工程等领域综合进步的产物。它代表了衡量所有未来生物融合突破的基准。

 

鉴于其获得专li的微型连续光学打印具有无与lun比的分辨率,并且与更广泛的生物材料和细胞兼容,BIONOVA X提高了3D细胞培养、组织工程、疾病建模和药物开发等应用的效率。

 

这种新型DLP生物打印机甚至可能产生以前无法想象的应用。


BIONOVA X是如何运作的?

A)BIONOVA X bioprinter的示意图,可直接在标准化多孔板上进行孔内印刷。

 

B)用BIONOVA X快速连续光学生物打印分支管结构的延时图。

 

可单独调节的数字微镜通过浸没式探头将光掩模光学投影到每个孔中的光敏预聚溶液上。同时,一个三轴电动平台控制着板块的运动。光源激活、光掩模图案序列和机动平台移动的同步使BIONOVA X能够快速、连续地进行生物打印。与基于挤出的生物打印机相比,这种新型DLP生物打印机大大缩短了生物制造时间。

数据有证据支持

查看一项内部研究的结果,该研究详细介绍了BIONOVA X如何精确地生物打印3D微柱阵列,该阵列植入干细胞并成功成熟为心脏组织。微柱的直接井内印刷还实现了使用常规显微镜实时显示和非接触测量心脏力。此外,由于生物打印机的玻璃底部微孔板,研究人员在不移除其孔中的生物打印模型的情况下,无缝集成了表征工作流程。平板的标准尺寸意味着它们可以很容易地转移到其他自动化仪器,如自动液体处理器和活细胞成像系统。

 

除了无与lun比的速度、高精度和细胞活力外,BIONOVA X还引入了新的可能性,例如在同一结构中可调的机械性能。这种微调是通过高保真度和微米级精度调整交联密度来实现的。查看我们使用BIONOVA X进行的第二次内部研究的研究数据,这验证了其生物打印的可重复准确性。

 

现在可以使用更快的DLP生物打印

获得专li的连续光学打印技术提供了DLP生物打印中前suo未有的速度。

例如,在一项内部研究中,BIONOVA X在24孔板中产生了8对微柱,大小从60 X 135微米到135 X 135微米。

连续光学生物打印不到20分钟就产生了192对相同的微柱,使传统生物制造方法的生产能力相形见绌。

 

可靠的再现性

当你的药物分析需要数百个功能相同的组织模型时,形成球体的自组装供培养细胞将无法达到标准。明显的缺点是自组装结构在球体之间变化太大。另一方面,自动化BIONOVA X使用电机驱动的平台沿3个轴移动。它提供了无与伦bi的灵活性,可在X轴和Y轴上实现10微米精度,在Z轴上实现4μm精度。这种精确性产生了一致可重复的生物制造组织支架,并可能加速药理学发现、疾病建模和个性化疗效药物测试。

可调机械性能

BIONOVA X的空心探针具有控制交联密度的独te能力,能够在同一支架内微调机械性能。换言之,它的灰度打印功能允许对不同区域的曝光进行空间控制。为什么研究人员要关心梯度的精度?考虑到在一项记录仿生肝脏模型生物打印的内部研究中,我们的应用科学家发现暴露时间和给定区域的硬度之间存在正线性关系。

有了这种新型DLP生物打印机,研究人员可以挑选或混合匹配打印参数,以便最终聚合的生物结构反映出天然组织中硬度的变化。它们还可以跨多个构建体一致地再现这些梯度,以在体内条件下高通量运行分析。


DLP生物打印具有更广泛的生物材料和细胞

虽然一些DLP 3D打印技术需要使用不利于细胞的专有墨水,但BIONOVA X正在改变这种模式。由于其通用的生物打印平台,研究人员可以使用自己的光固化水凝胶生物墨水。它们还可以结合非光交联生物材料,如细胞、胶原、脱细胞ECM和生长因子。

我们可以将这些非光交联材料与载体组分混合,比如我们最近扩展的光固化水凝胶库中的那些组分。这一扩大的产品组合包括含有PEGDA、藻酸盐、透明质酸和明胶等基础材料的新配方。

在生物打印过程中,当可光交联材料通过BIONOVA X的405nm发光二极管(LED)进行光聚合时,非可光交联的材料被捕获在聚合物网络中。对于那些希望开发自己的光固化生物墨水的人,BICO另一家旗下的公司Advanced BioMatrix提供了一系列可重构的基础材料。

友好细胞环境

除了在DLP生物打印运行中混合活细胞和光聚合水凝胶外,BIONOVA X还拥有其他功能,最大限度地提高了细胞活力。首先,BIONOVA X使用405nm发光二极管(LED)形式的友好细胞曝光。第二,可调节的温度确保了许多电池类型的最佳条件。最后,高速连续光学打印显著减少了细胞在培养箱外的时间。这样说来,根据构建体的复杂性,研究人员可以在20分钟内对24孔板进行生物打印,正如我们在这项内部研究中所证明的那样。

保证了无可比ni的灭菌效果

无需担心,BIONOVA X紧凑的尺寸和专用耗材简化了无菌环境的维护。生物打印机很容易安装在大多数实验室生物安全柜内。精确尺寸为20.3 x 15 x 17.4英寸,台式仪器重量仅为90磅,小于41公斤。此外,专用探针采用无菌包装,可连续打印24小时。其他消耗品,如标准尺寸的玻璃底部微孔板,有6、12和24孔格式。

BIONOVA X提供一tiao龙的自动化工作流程

早期的DLP生物打印机只能在单个容器中生产生物结构。手动转移构建体可能会导致人为错误、细胞损伤或阻碍高通量筛选的扩大。BIONOVA X 避免了这些。因为它直接在标准化微孔板上打印,所以无需手动转移生物打印样本以进行表征工作流程。培养箱中的长期细胞培养以及活细胞成像可以在同一个培养皿中进行。平板也很容易转移到其他自动化仪器,如DISPENDIX的I.DOT液体处理器和CYTENA的Cellyte X成像系统。最后,印版有胶粘版和非胶粘版两种。生物打印构建体要么交联到粘合板的底部,要么可以很容易地从非粘合板上移除。玻璃底部微孔板,有6、12和24孔格式。

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