وضعیت ورود
درحال حاضر شما وارد سایت نشده اید.
آمار بازدیدکنندگان
  • کاربران حاضر: 1
  • بازدید امروز: 1,997
  • بازدید ماه: 91,086
  • بازدید سال: 902,762
  • کل بازدیدکنند‌گان: 234,702
قیمت روز

استریولیتوگرافی

استفاده از هیدروژل‌ها در فرآیند استریولیتوگرافی جدید جهت ساخت بافت‌های مناسب برای پیوند و سایر کاربردهای پزشکی

هدف نهایی از چاپ سه بعدی زیستی این است که روزی بتوان اندام‌ها و بافت‌های انسان را به اندازه کامل ساخت تا در موارد جراحی پیوند و سایر کاربردهای پزشکی جای‌گزین شود. محققان دانشگاه بوفالو گام مؤثر و با سریعی را برای انجام این کار برداشته‌اند. گروهی از محققان فناوری چاپ سه بعدی را ایجاد کردند که چاپ سریع اندام‌ها به اندازه طبیعی مانند دست انسان را در کم‌تر از ۲۰ دقیقه نشان می‌دهد. این تیم به سرپرستی Ruogang Zhao دانشیار مهندسی پزشکی و Chi Zhou دانشیار مهندسی صنایع و سیستم‌های انرژی، یک روش چاپ سه بعدی مبتنی بر استریولیتوگرافی ایجاد کردند که از هیدروژل‌ها برای تولید سریع اندام استفاده می‌کند. هیدروژل‌ها موادی هستند که عمدتاً از آب تشکیل شده‌اند و قبلاً برای تولید لنز‌های تماسی، پوشک و همچنین موارد دیگر استفاده شده‌اند. Zhou در یک بیانیه مطبوعاتی گفت: روش ما امکان چاپ سریع مدل‌های هیدروژل به اندازه سانتی‌متر را فراهم می‌کند که به طور قابل توجهی تغییر شکل و آسیب‌های سلولی ناشی از قرار گرفتن طولانی مدت در معرض تنش‌های محیطی را که معمولاً در روش‌های چاپ سه بعدی مشاهده می‌کنید، کاهش می‌دهد.

اما چگونه کار می‌کند؟

این روش چاپ استریولیتوگرافی سریع هیدوژل (FLOAT) نامیده می‌شود که امکان ایجاد یک مدل هیدروژل جامد با چند مقیاس به اندازه سانتی‌متر را در عرض چند دقیقه فراهم می‌کند. به گفته‌ محققان، ایده این است که می‌توان از این فناوری برای تولید نمونه‌های بافت مانند و اندام در صورت لزوم استفاده کرد. این کار راه حلی برای کمبود اندام موجود برای کسانی که نیاز به پیوند دارند فراهم شده است.

در حالی که چاپ مدل‌های پر سلول هیدروژل در اندازه بزرگ نوید بخش خوبی برای ترمیم بافت و پیوند اعضا هستند، ساخت آن‌ها با استفاده از چاپ سه بعدی با سرعت پایین محدود می‌شود که می‌تواند کیفیت قطعه و فعالیت بیولوژیکی سلول‌های کپسوله شده را تحت تأثیر قرار دهد. در ژورنال Advanced Healthcare Materials مقاله‌ای به طور خلاصه منتشر شده است.

محققان این روش را با کنترل دقیق شرایط فتوپلیمریزاسیون فرآیند برای ایجاد مکش کم، نیرو محرکه و جریان با سرعت بالا یک پیش پلیمر (هیدروژل) توسعه دادند. آن‌ها نوشتند: این از تجدید مداوم محلول پیش پلیمر در زیر قسمت پخت و رشد بدون توقف پشتیبانی می‌کند.   

Zhao گفت: با کنترل چاپ از این طریق FLOAT می‌توان قطعاتی را بر خلاف روش‌های معمول چاپ سه بعدی بدون تنش و تغییر شکل، تولید کرد. وی در یک بیانه مطبوعاتی گفت: فناوری که ما توسعه دادیم ۱۰ تا ۵۰ برابر سریع‌تر از استاندارد صنعت است و با اندازه نمونه‌های بزرگ کار می‌کند که دستیابی به آن‌ها بسیار دشوار بوده است.

علاوه براین، این فرآیند می‌تواند برای چاپ سلول‌های زنده جاسازی شده در شبکه‌‌های عروقی مورد استفاده قرار گیرد. انتظار می‌رود این فناوری نوپا بخش جدایی‌ناپذیری از چاپ سه بعدی باشد. این شبکه‌ها بخشی از زیر ساخت‌های اتصال هستند که قابلیت عمل‌کرد این اندام‌های ساخته شده را مانند موارد واقعی فراهم می‌کند. آن‌ها همچنین حق ثبت اختراع این فناوری را ثبت و همچنین یک شرکت تازه تأسیس Float 3D را برای تجاری سازی آن بنا کرده اند.

 

همراهان عزیز می‌توانند جهت برقرای ارتباطات دوسویه، انتقال سوالات، نظرات و پیشنهادات سازنده خود از طریق پست الکترونیک زیر ما را یاری فرمایند.

info@fara-ps.com

ترکیب قالب‌گیری تزریقی با چاپ‌گر سه‌بعدی

 کاربرد پرینتر سه‌بعدی برای تولید و ساخت سریع موجب تولید مؤلفه‌هایی با هندسه‌های پیچیده مبتنی بر طراحی کامپوزیتی شده است. به دلیل خواص مکانیکی محدود و کارکرد بخش‌های پلیمری خالص پرینت شده، نیاز جدی به توسعه کامپوزیت‌های پلیمری با قابلیت پرینت با عمل‌کرد بالا احساس می‌شود. چاپ سه بعدی مزایای متعددی را در تولید کامپوزیت‌ها شامل دقت بالا، هزینه کم‌تر و هندسه سفارشی پیشنهاد می‌نماید. تکنیک‌های رایج پرینت سه‌بعدی مانند مدل‌سازی تجمع، سخت‌سازی لیزری انتخابی، پرینت سه بعدی جوهرافشان، استریولیتوگرافی و پلات سه بعدی معرفی خواهند شد.

پرینتر سه‌بعدی که از آن با عنوان تولید مواد افزودنی، کلیشه‌سازی سریع یا فرم آزاد و سریع یاد می‌شود، یک فرآیند اتصال مواد به یکدگر برای ساخت اشیایی از داده‌های مدل سه‌بعدی می‌باشد که معمولاً به صورت لایه‌لایه است. این فناوری اشیاء را با افزودن مواد به منظور کاهش ضایعاتی در حالی تولید می‌نماید که به دقت هندسی مطلوب و رضایت‌بخش دست پیدا می‌نماید. این شیوه با مدل کامپیوتری سه‌بعدی و سنجیده شده‌ای شروع به کار می‌کند که می‌توان به وسیله داده‌های تصاویر گرفته شده یا ساختارهای ایجاد شده در طراحی به کمک کامپیوتر آن‌ها را ایجاد کرد. فایل STL نیز عموماً ایجاد خواهد شد. داده‌های گروهی بعداً به فایل‌های ساختاری لایه‌های دو بعدی تقسیم‌بندی شده و به ماشین پرینت سه بعدی ارسال خواهند شد.

مواد پلیمر ترموپلاستیکی مانند اکریلونیتریل، بوتادی‌ان‌استایرن، پلی‌لاکیتک‌اسید، پلی‌آمید و پلی‌کربنات و همچنین مواد ترموست مانند اپوکسی رزین‌ها را می‌توان به وسیله این فناوری پردازش نمود.

بر اساس انتخاب‌های مختلف مواد، پرینت سه بعدی پلیمرها کاربردهایی در حوزه صنایع هوافضا برای ایجاد سازه‌های سبک و پیچیده، صنایع معماری برای مدل‌های سازه‌ای، حوزه‌های هنری برای تولید مصنوعات با آموزش و حوزه‌ پزشکی برای تولید بافت ها و اندام‌ها یافته است. با این وجود غالب محصولات پلیمری ساخته شده سه‌بعدی امروزه به عنوان کلیشه‌هایی مفهومی به جای مؤلفه‌های کاربردی استفاده می‌شوند زیرا محصولاتی که از پلیمر خالص تهیه می شوند و به این شیوه تولید می‌گردند فاقد مقاومت و کارکرده بود و نمی‌توان از آن‌ها به عنوان قطعات باربر و کاربردی بهره گرفت. چنین مشکلاتی موجب محدودیت کاربردهای صنعتی این پلیمرهای سه بعدی شده است. پرینت سه‌بعدی کامپوزیت‌های پلیمری این مسائل را با ترکیب ماتریس و تقویت به منظور تحقق سیستمی با ساختاری مفید یا خواص کارکردی بهتر حل کرده است. این خواص با استفاده از اجزای تشکیل‌دهنده دیگر به تنهایی قابل امکان نبود.

در همین راستا شرکت کانادایی فناوری چاپ سه بعدی Structur3d از سیستم Inj3ctor Platform خود رونمایی کرده است، یک سیستم قالب گیری تزریقی رومیزی که می ­تواند نظر طراحان و تولیدکنندگان صنعت کفش را به خود جلب کند. این سیستم برای تولید با استفاده از مواد الاستومری از جمله پلی­ یورتان ­ها و سیلیکون رابر مایع طراحی شده است.

Inj3ctor ترکیبی از قالب­ های چاپ شده­ سه بعدی و کارتریج­ های ماده برای مخلوط کردن و تزریق مواد انعطاف‌پذیر دو جزئی جهت تولید بچ­ های کوچک است. به گفته­ این شرکت، این پلت فرم قادر به غلبه بر مشکلات چاپ سه بعدی مواد لاستیکی با خواص مورد نظر است. هم­چنین، این امیدواری وجود دارد که بتوان از این فناوری در تولیدات سفارشی انبوه حوزه­ کفش و نیز سایر بخش­ ها استفاده کرد.

به گفته­ شرکت Strucure3d، توسعه ­دهندگان محصول می­ توانند با استفاده از نرم ­افزار استاندارد CAD یک قالب با جزئیات بسیار بالا طراحی کرده و قطعه ای با پلاستیک استاندارد، بادوام و یا قابل انحلال را به صورت سه بعدی چاپ کنند. سپس کاربران از بین ده ­ها هزار ماده­ لاستیک مایع موجود انتخاب کرده و آن را بر اساس میزان دوام، انعطاف‌پذیری، و زمان پخت تنظیم می­ کنند. در نهایت، پس از آنکه نسبت اختلاط و حجم تزریق در دستگاه برنامه‌ریزی شد، Inj3ctor قالب را پر کرده و یک محصول کاملاً سفارشی را ایجاد می ­کند.

همراهان عزیز می‌توانند جهت برقرای ارتباطات دوسویه، انتقال سوالات، نظرات و پیشنهادات سازنده خود از طریق پست الکترونیک زیر ما را یاری فرمایند.

info@fara-ps.com