University of Rochester biến Ender 3 thành bioprinter giá 450 USD cho vật liệu sống

Tóm tắt nhanh

• Các microbiologists tại University of Rochester đã cải biến Ender 3 FDM 3D printer thành một bioprinter để nghiên cứu engineered living materials (ELM). Họ công bố thiết kế open-source và cho biết máy chỉ tốn khoảng 450 USD, rẻ hơn rất nhiều so với bioprinter thường trên 100,000 USD.
• Nhóm giữ gần như nguyên khung máy gốc và chủ yếu thay print head bằng một syringe pump gắn linh kiện PETG in 3D. Hệ thống dùng ống tiêm 10 mL glass Luer-lock để kiểm soát extrusion và retraction.
• Quy trình in giống 3D printing thông thường: tạo mô hình bằng SolidWorks, xuất STL rồi slice bằng Slic3r. Nhóm đã chỉnh các thiết lập để khớp đầu kim 0.254 mm, với extrusion multiplier giảm xuống 0.004.
• Theo bài báo trên ACS Applied Polymer Materials, họ tạo bio-ink từ hỗn hợp bacteria và alginate rồi in trong support material là agarose hoặc gelatin gel. Support slurry được bổ sung calcium ion để làm alginate cross-link, giúp cấu trúc rắn giữ được hình dạng.
• Agarose được dùng cho nuôi ủ dài hạn, với mẫu in vẫn sống được hơn bốn tuần, còn gelatin phù hợp cho các bản in có thể lấy ra. Cách làm này giải quyết hạn chế của phần cứng đắt tiền là không giữ được cấu trúc.
• Nghiên cứu tập trung chủ yếu vào bacteria để tạo vật liệu như biofilms cho antimicrobial treatments, vật liệu phân hủy plastic hoặc xử lý wastewater. Họ cũng nêu khả năng tạo bacterial cellulose cho các ứng dụng như một lựa chọn thay thế biodegradable plastic.
• Nhóm đặt tốc độ dòng ở mức 2 mL/h với print speed 23 mm/s để vận hành đầu kim. Mục tiêu là làm ELM research dễ tiếp cận hơn và có thể thúc đẩy các ứng dụng mới, thậm chí cả bacterial bioplastic filament cho FDM printers.

Tóm tắt tự động bằng AI từ bài gốc, có thể có sai sót. Hãy kiểm chứng ở bài gốc.