stampante 3D: stampante 3D ultraveloce ad alta risoluzione per microfabbricazione aggiuntiva
La ricerca moderna richiede componenti sempre più piccoli e precisi. L’importanza della specificità del paziente, uno degli argomenti principali per la produzione additiva, sta aumentando anche nella tecnologia medica. Ma la produzione di componenti ad alte prestazioni in dimensioni da micro a meso è estremamente impegnativa e i processi di stampa 3D convenzionali raggiungono rapidamente i loro limiti. La start-up viennese UpNano voleva cambiare questo. Il risultato è la stampante 3D NanoOne.
NanoOne è una stampante 3D ultraveloce ad alta risoluzione che, secondo i produttori, annuncia una nuova era nella microfabbricazione additiva e consente persino la lavorazione di cellule viventi. Il processo brevettato è fino a 100 volte più veloce rispetto al precedente standard di mercato. Questo è un aspetto cruciale quando si tratta di applicazioni biologiche.
Piccola, veloce e precisa
Al fine di ottenere la massima precisione, UpNano GmbH, che ha ricevuto numerosi premi in ricerca e business lo scorso anno, si affida al principio della polimerizzazione a 2 fotoni ( 2PP ). Un laser a impulsi ultracorti cura i fotopolimeri direttamente nel volume del materiale. Ma solo nel punto focale – ovunque altro rimane fluido. In questo modo è possibile stampare i migliori dettagli strutturali di forme diverse nell’ordine di 100 nanometri.
La velocità di stampa potrebbe essere aumentata fino a 20 mm3 / he la produzione di microcomponenti è stata messa per la prima volta su base economica. Allo stesso tempo, NanoOne è stato ottimizzato con il supporto di WILD Group e dei suoi partner di rete WIN in modo che possa essere utilizzato come dispositivo desktop anche nel più piccolo laboratorio. Per questo, il percorso ottico ha dovuto essere rivisto, il che ha provocato una reazione a catena di cambiamenti. Questa sfida è stata affrontata in incontri settimanali, in cui le fasi di sviluppo sono state coordinate e sono nati e implementati nuovi approcci. “Attualmente stiamo discutendo del trasferimento seriale del dispositivo”, afferma Markus Woschitz, sviluppatore aziendale WILD.
Stampa biocompatibile
Oltre alla velocità di stampa, il collegamento di un’incubatrice è un punto essenziale che consente a NanoOne di stampare anche biomateriali, nonché miscele di polimeri e cellule viventi. L’incubatore assicura che le cellule trovino le condizioni ottimali per svilupparsi normalmente: 37 ° C, un contenuto di anidride carbonica del 5% e un’umidità dell’aria costante. UpNano ha sviluppato gli inchiostri bio speciali in collaborazione con un gruppo di ricerca belga.
Questo rende biocompatibile il processo di stampa e i fotopolimeri utilizzati. Le cellule viventi possono quindi essere miscelate nel materiale e stampate direttamente o posizionate su strutture prefabbricate sterili. Ad esempio, per i test cellulari tridimensionali in vitro, che stanno diventando sempre più importanti nella ricerca cellulare, nella rigenerazione dei tessuti e nell’industria farmaceutica. “Perché in un ambiente tridimensionale che riflette meglio il microambiente naturale delle cellule, il loro comportamento può essere studiato molto meglio”, spiega Denise Mandt, co-fondatrice di UpNano. “Inoltre, queste strutture possono essere fabbricate direttamente in un chip microfluidico, che consente approcci completamente nuovi nella ricerca in vitro.”
Il NanoOne è stato utilizzato con successo presso l’Università di Medicina di Vienna dal 2019, ad esempio . Qui, la stampante 3D fornisce ai dipartimenti di ricerca componenti su scala micro e meso. Un progetto, ad esempio, riguarda le superfici che impediscono la colonizzazione batterica e quindi riducono l’uso di antibiotici.
