Beschleunigen Sie die Entwicklung und optimieren Sie den Workflow von 3D-Modellen

Entdecken Sie den Corning Matribot Bioprinter – ein bahnbrechendes Gerät, das das Dosieren und Drucken mit temperaturempfindlichen Hydrogelen wie Corning Matrigel-Matrix und Kollagen revolutioniert. Ohne den Einsatz von Kühlblöcken, Eiskübeln oder Kühlräumen bietet der Matribot Bioprinter eine unkomplizierte Lösung für das Bioprinting bei Raumtemperatur, ideal für Biotinten auf Alginatbasis.

Der Corning Matribot Bioprinter ist der erste Tisch-Biodrucker seiner Art, der speziell für die Verarbeitung der Corning Matrigel-Matrix entwickelt wurde. Mit seiner innovativen Kühlspritzen-Druckkopftechnologie ermöglicht er das Biodispensieren von 3D-Tröpfchen oder Tröpfchenarrays für Organoidanwendungen. Darüber hinaus können geschichtete Geometrien mit verschiedenen extrazellulären Matrizen gedruckt werden, um realistische In-vivo-Umgebungen für 3D-Zellkulturfunktionen zu simulieren. Dies bringt bedeutende Fortschritte für die Industrie und moderne Therapeutika in kritischen Bereichen.

Neben seiner technologischen Raffinesse bietet der Corning Matribot Bioprinter eine flexible, benutzerfreundliche, halbautomatische Lösung, die manuelle Inkonsistenzen minimiert. Trotz seiner kompakten Größe eröffnet er neue Möglichkeiten für anspruchsvolle Arzneimittelforschung und Toxikologie und unterstützt die Entwicklung zukünftiger personalisierter Therapeutika. Begleiten Sie uns auf eine Entdeckungsreise durch die faszinierenden Möglichkeiten dieses innovativen Bioprinters!

Eigenschaften und Vorteile

Praktische, gleichmäßige Temperaturregelung

Der Matribot dosiert eine Vielzahl von Materialien, ohne dass ein Kompressor erforderlich ist. Der Spritzendruckkopf kann eine Vielzahl unterschiedlicher Materialien aufnehmen, von der Corning-Matrigel-Matrix bis hin zu Kollagen, sowie andere Biotinten bei Umgebungstemperatur wie z.B. Hydrogele auf Alginatbasis und kann mit hoher Präzision in eine Vielzahl von Gefäßen dosieren, einschließlich Multiwell-Platten, Petrischalen und Mikrotiterplatten mit einer Größe von nur 384 Wells.

Ausrüstung nach Laborstandard

Bei der Anwendung von Matribot sind keine speziellen Kartuschen oder kundenspezifischen Schläuche erforderlich. Für den Biodruck notwendige Tinten sind auch im Spritzenformat mit Standard-Luer-Locks für ein bequemes Zellmischen erhältlich.

Druckkopf für Kühlspritzen

Der Kühlspritzen-Druckkopf kann Material kühlen und ist ideal für die Verwendung temperaturempfindlicher ECM-Materialien wie der Corning Matrigel-Matrix. Der Druckkopf ist so konzipiert, dass er das Material konstant auf der gewünschten Temperatur hält, während der Isolator des Biodruckers dazu beiträgt, Verstopfungen an der Düsenspitze zu reduzieren.

Beheiztes Druckbett und UV-Härtungssystem

Polymerisieren Sie den Nachdruck mit dem beheizten Druckbett oder heizen Sie die Druckoberfläche vor, was ideal ist, um die Druckstruktur für Materialien mit niedriger Viskosität wie Matrigel-Matrix oder Kollagen aufrechtzuerhalten. Außerdem enthält der Druckkopf ein 405-nm-LED-Vernetzungssystem für Tinten, die eine UV-Vernetzung erfordern.

Einfache Reinigung und kompakte Stellfläche

Durch das kompakte Design passt der Matribot-Biodrucker in eine Standard-Laborhaube oder einen Biosicherheitsschrank (BSC). Die freiliegenden Oberflächen können mit 70 %igem Ethanol oder anderen Standard-Labordesinfektionsmitteln und fusselfreien Labortüchern gereinigt werden.

Kalibrierung

Es sind sowohl eine automatische Kalibrierung mit einer Oberflächensonde als auch berührungslose manuelle Kalibrierung möglich.

Systemflexibilität

Die Software akzeptiert STL-, OBJ- oder AMF-Dateien und unterstützt die Betriebssysteme Windows® (XP 32 Bit/7+) und macOS X (10.6 64 Bit/10.7+).

Alternativ können Benutzer über den SO-Karteneingang und die LCD-Schnittstelle auch benutzerdefinierte G-Code-Dateien direkt auf dem Gerät ausführen.

Benutzerfreundliche Funktionalität

Mit der benutzerfreundlichen Corning DNA Studio-Software können Sie mehrere Parameter anpassen, um die Volumina und gedruckten Strukturen für Ihre Anwendung zu optimieren. Im Lieferumfang sind vorinstallierte Softwareprogramme enthalten, die einfach zu verwenden sind.

Bioprint-Schichtgeometrien zur besseren Nachbildung von In-vivo-Umgebungen für 20- und 30-Zellkulturanwendungen.

 

Mit der Biodrucktechnologie wird das Ziel verfolgt, die translationale Forschung für das Tissue Engineering und die regenerative Medizin voranzutreiben. Das Konzept basiert auf die Abscheidung von Zellen Schicht für Schicht nach einem vorgegebenen 3D-Muster, um gewebeähnliche Strukturen zu schaffen, die In-vivo-Umgebungen nachahmen.

Langfristiges Ziel ist es, mithilfe von 3D-Bioprinting lebensfähige menschliche Gewebe und Organe für die Transplantation herzustellen, um den Bedarf an lebenden oder verstorbenen menschlichen Spenden zu verringern. Die Verwendung von patienteneigenen Zellen zum Bioprint eines Organs könnte die Immunabstoßung umgehen und zu besseren klinischen Ergebnissen führen.

In der Zukunft könnte der 3D-Biodruck verwendet werden, um komplexe biomimetische Gewebemodelle zu erstellen, um neuartige Arzneimitteltherapien zu testen, patientenspezifische Behandlungsschemata zu entwickeln und komplexe physiologische Prozesse zu untersuchen. Darüber hinaus können mit dem 3D-Bioprinting großflächige Konstrukte erzeugt werden, die zelluläre Aggregate wie Sphäroide oder Organoide als Bausteine verwenden. Die spezifische 3D-Struktur der Zellen innerhalb dieser Modelle reproduziert Merkmale, die in vivo beobachtet wurden. Die räumliche Verteilung der Zellen, die Zell-Zell- und Zell-Matrix-Interaktionen bieten eine größere Vorhersagekraft als 2D-Monolayer-Kulturen und Tiermodelle. Obwohl aktuelle 3D-Modelle, wie gewebespezifische Organoide, Einblicke in Entwicklungs- und Krankheitsmechanismen gegeben haben, stellt die Unfähigkeit, die Organisation der Zellen innerhalb der Strukturen zu kontrollieren, eine Reihe von Einschränkungen dar, die durch 3D-Bioprinting gelöst werden können. In den letzten zehn Jahren haben bemerkenswerte Fortschritte in der Biodrucktechnologie (z. B. 3D-Biodrucker und Biotintenzusammensetzung) die Biofabrikation realistischer biologischer 3D-Strukturen mit verbesserter architektonischer Qualität und Funktionalität ermöglicht. Es gibt jedoch immer noch technologische Herausforderungen, die es zu bewältigen gilt, da das Feld weiter reift und sich diversifiziert, um komplexere Fragen zu beantworten.

3D-Bioprinting für zukünftige Arzneimittelforschung und toxikologische Forschung

Bioprinting, insbesondere der 3D-Druck, öffnet Türen zur In-vitro-Wirkstoffforschung und toxikologischen Forschung. Der 3D-Druck erhöht den Nutzen von In-vitro-Studien und kann dazu beitragen, dass Tierversuche reduziert oder ersetzt werden und Fehler bei der Übertragung der Ergebnisse auf die menschliche Physiologie zu vermeiden.

Tools wie die Corning Matribot Bioprinter erweitern den Forschungshorizont und bringen Sie Konsistenz durch Automatisierung in Hochdurchsatzansätze wie Organoid- und Sphäroidkulturen. Darüber hinaus kann die Möglichkeit, patienteneigene Zellen beim Drucken zu verwenden, es auch erleichtern, aussagekräftige Therapieergebnisse in der personalisierten Medizin zu erzielen.

3D-Gewebe als In-vitro-Nachahmung

Beim 3D-Bioprinting können Modelle erstellt werden, die Organe und Gewebe nachahmen. Dazu werden lebende Zellen in eine extrazelluläre Trägermatrix (Biotinte) gesät und anschließend ein Gewebereplikat gedruckt.

Durch den Einsatz von Software und Präzisionsdruckwerkzeugen können Forscher Zellen in einer engen Annäherung an die Art und Weise, wie sich Zellen in natürlichen Geweben orientieren, schichten oder drucken. Das Ergebnis ist ein Organ- oder Gewebemodell, das die In-vivo-Umgebung besser repräsentiert. Dies ist wichtig für die Untersuchung von Zell-Zell-Interaktionen, die für die Gewebe- und Organfunktion unerlässlich sind.

Personalisierte Medizin: Bioprinting für schwer zu beschaffende Zellen

Studien in der Arzneimittelforschung basieren häufig auf der Verwendung von Zellen, die schwer zu beschaffen sind, wie z. B. Zellen, die aus der Krebsbiopsie eines bestimmten Patienten gewonnen werden. 3D-Biodrucktechniken sind oft ideal für das Screening von Chemotherapeutika, um die beste Option zu identifizieren.

Vielseitigkeit der Extrusion für organoide Konsistenz

Die Fähigkeit, Biotinten genau zu dosieren, hilft bei der Konsistenz. Der Corning Matribot Bioprinter zum Beispiel ist der einzige Tisch-3D-Drucker, der ein Zellmatrixprodukt abgeben kann. Corning Matrigel-Matrix® sorgt für Genauigkeit, da die Extrusionsspitze temperaturgesteuert ist.

Dies hilft nicht nur bei der Zellorientierung und Präzision innerhalb des Bioprints, sondern bedeutet auch, dass die genaue Dosierung von Zellen oder Organoiden in temperaturempfindlichen Hydrogelen möglich ist. Dies ist wichtig für die toxikologische Forschung, da die Daten aus den Studien sehr konsistent sind.

Automatisierung und Skalierung für hohen Durchsatz

Toxikologische Studien sowie Arzneimittelforschung sind auf den Umfang und die Reproduzierbarkeit angewiesen, um aussagekräftige Daten zu erhalten. Die Möglichkeit, die Dosierung zu automatisieren, kann zu konsistenten Designs führen, die für Anwendungen mit hohem Durchsatz geeignet sind, wie z. B. Multiwell-Plattenassays und automatisierte Plattenleser. Die Wahl des Matribot-Bioprinters, der temperaturempfindliche viskose Lösungen mit hoher Genauigkeit in eine Vielzahl von Gefäßen dosieren kann, unterstützt das Scale-up.

 

Weitere Informationen

Dieser Blogbeitrag entstand mit freundlicher Unterstützung der Firma Corning. Quelle aller Bilder: Corning

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Video zur Anwendung.