Описание

Ключевой особенностью FABION 2 является высокая скорость печати отдельными тканевыми сфероидами, которая достигается благодаря специальному устройству, разработанному и запатентованному лабораторией 3D Bioprinting Solutions. Основной элемент этого устройства - печатающая головка, работающая по принципу турникета, которая регулирует поступление отдельных сфероидов и дальнейшую печать ими.

Конкурентным преимуществом этого механизма является высокая плотность клеток, а также высокий уровень синтеза протеинов внеклеточного матрикса внутри сфероидов, что обеспечивает высокую жизнеспособность получаемого функционального тканеинженерного конструкта.

Калибровка печатающих головок осуществляется при помощи уникальной системы лазерного позиционирования, что позволяет достичь беспрецедентно точной печати с разрешением 5 микрон, что позволяет создавать крайне сложные структуры на биопринтере FABION 2.

Принцип работы биопринтера FABION
Биопринтер наносит слой гидрогеля (биобумаги) в который размещаются следующим слоем сфероиды (биочернила), цикличные повторения конструирования слоев, которые могут отличаться друг от друга, продолжаются заданное количество раз. Процесс повторяется до тех пор пока не будет напечатан последний слой. Таким образом, можно создать конструкт сложной внутренней структуры.

Тканевые сфероиды — это агрегаты клеток. В зависимости от того из каких клеток был «приготовлен» сфероид, он будет обладать определенными характеристиками. Например, если сфероид «приготовить» из эндотолиальных клеток, то будутт образованы люминизированные сфероиды с просветом, характерные для кровеносной системы. Если «приготовить» сфероид из эпителярных клеток, то будет образован сфероид без просвета и так далее. Технология предполагает при «сборке» на биопринтере тканевого конструкта, использование сфероидов различного тканевого происхождения, что открывает возможность собирать сложные органные конструкты.

В качестве биобумаги используются биодеградируемые гидрогели. основная функция гидрогеля — удержание сфероида в заданной точке пространства, а также функция питательной среды для клеток.
Тканевые сфероиды или биочернила — это ключевой элемент технологии трехмерной биопечати. Они являются строительными блоками, используемыми для создания трехмерных тканей и органов. Тканевые сфероиды имеют много замечательных характеристик, но наиболее важным свойством тканевых сфероидов необходимым для технологии печати органов является их внутренняя способность самособираться или самоорганизовываться в процессе сращивания ткани, управляемая силой поверхностного натяжения, то есть их способность запускать процесс сращивания тканей. Природный феномен слияния тканевых сфероидов лежит в основе роботической биофабрикации трехмерных тканевых и органных структур с помощью биопринтера.

Уникальное программное обеспечение
Управляющее процессом биопечати программное обеспечение, позволяет использовать разное количество форсунок в различной комбинации.

Учтены ограничения всех существующих в настоящее время технологий биопечати.

В настоящее время является самым универсальным, мультифункциональным в мире.
Пять форсунок с задаваемым объёмом ёмкости, позволяющих диспенсировать биочернила и биобумагу. Три форсунки предназначены для биочернил. В каждый форсунке могут быть размещены либо сфероиды различного типа и диаметра или же различные клеточные суспензии, материалы. Каждой форсунке может быть задано количество диспенсируемых тканевых сфероидов, или например толщина печатаемого слоя, как и другие параметры. Две форсунки другого типа — предназначены для биобумаги. Возможны различные методы нанесения биобумаги, такие как распыление и диспенсирование.

Разработанное программное обеспечение совместимо с различными программными комплексами трехмерного моделирования, позволяет работать с разными файловыми форматами полигонального моделирования. Для запуска биопечати в программное обеспечение вносятся различные параметры, основными из которых являются:

Заданное расстояние между центрами сфероидов; их позиционирование на «сетке координат», расстояния между позициями форсунок для печати по осям X-Y-Z, порядок движения форсунок биопринтера, (каждой клетке системы коодинат задается движение конкретной форсунки биопринтера с конкретным материалом);
Скорость;
Объем диспенсируемых биобумаги и биочернил, то есть все необходимые параметры для системы позиционирования биопринтера по осям X-Y-Z. Дополнительно может быть настроен широкий выбор вводных, например, такие как время и мощность работы УФ-источника.

Спецификация

1. Specification_ENG.docx