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Electrohydrodynamic jet 3D printing of PCL/PVP composite scaffold for cell culture.
Talanta ( IF 5.6 ) Pub Date : 2020-01-16 , DOI: 10.1016/j.talanta.2020.120750 Kai Li 1 , Dazhi Wang 2 , Kuipeng Zhao 1 , Kedong Song 3 , Junsheng Liang 2
Talanta ( IF 5.6 ) Pub Date : 2020-01-16 , DOI: 10.1016/j.talanta.2020.120750 Kai Li 1 , Dazhi Wang 2 , Kuipeng Zhao 1 , Kedong Song 3 , Junsheng Liang 2
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Controlled printing of biodegradable and bioresorbable polymers at desired 3D scaffold is of great importance for cell growth and tissue regeneration. In this work, a novel electrohydrodynamic jet 3D printing technology with the resultant effect of electrohydrodynamic force and thermal convection was developed, and its feasibility to fabricate controllable filament composite scaffolds was verified. This method introduces an effective thermal field under the needle to simultaneously enhance the ink viscosity, jetting morphology controllability and printing structure solidify. The fabrication mechanisms of thermal convection on jetting morphology and printed structures feature were investigated through theoretical analysis and experimental characterization. Under optimized conditions, a stable and finer jet was formed; then with the use of this jet, various 3D structures were directly printed at a high aspect ratio ~30. Furthermore, the PCL/PVP composite scaffolds with the controllable filament diameter (~10 μm) which is closed to living cells were printed. Cell culture experiments showed that the printed scaffolds had excellent cell biocompatibility and facilitated cellular proliferation in vitro. It is a great potential that the developed electrohydrodynamic jet 3D printing technology might provide a novel approach to directly print composite synthetic biopolymers into flexibly scale structures for tissue engineering applications.
中文翻译：
用于细胞培养的PCL / PVP复合支架的电动流体动力学3D打印。
在所需的3D支架上进行可生物降解和可生物吸收聚合物的受控印刷对于细胞生长和组织再生非常重要。在这项工作中，开发了一种新型的电动流体喷射3D打印技术，该技术具有电动流体动力和热对流的综合作用，并验证了其可控制的长丝复合材料支架制造的可行性。该方法在针头下引入有效的热场，以同时提高墨水粘度，喷射形态可控性和印刷结构固化。通过理论分析和实验表征，研究了热对流对喷射形态和印刷结构特征的影响。在优化的条件下，形成了稳定而精细的射流。然后用这架喷气机 各种3D结构直接以大约30的高宽比打印。此外，印刷了PCL / PVP复合支架，该支架具有可控制的细丝直径（〜10μm），且与活细胞接近。细胞培养实验表明，印刷的支架具有优异的细胞生物相容性，并促进体外细胞增殖。先进的电动水力喷射3D打印技术可能提供一种新颖的方法，可以将复合合成生物聚合物直接打印到柔性鳞片结构中，用于组织工程应用。细胞培养实验表明，印制的支架具有优异的细胞生物相容性，并促进体外细胞增殖。先进的电动水力喷射3D打印技术可能提供一种新颖的方法，可以将复合合成生物聚合物直接打印到柔性鳞片结构中，用于组织工程应用。细胞培养实验表明，印制的支架具有优异的细胞生物相容性，并促进体外细胞增殖。先进的电动水力喷射3D打印技术可能提供一种新颖的方法，可以将复合合成生物聚合物直接打印到柔性鳞片结构中，用于组织工程应用。
更新日期：2020-01-17
中文翻译：
用于细胞培养的PCL / PVP复合支架的电动流体动力学3D打印。
在所需的3D支架上进行可生物降解和可生物吸收聚合物的受控印刷对于细胞生长和组织再生非常重要。在这项工作中，开发了一种新型的电动流体喷射3D打印技术，该技术具有电动流体动力和热对流的综合作用，并验证了其可控制的长丝复合材料支架制造的可行性。该方法在针头下引入有效的热场，以同时提高墨水粘度，喷射形态可控性和印刷结构固化。通过理论分析和实验表征，研究了热对流对喷射形态和印刷结构特征的影响。在优化的条件下，形成了稳定而精细的射流。然后用这架喷气机 各种3D结构直接以大约30的高宽比打印。此外，印刷了PCL / PVP复合支架，该支架具有可控制的细丝直径（〜10μm），且与活细胞接近。细胞培养实验表明，印刷的支架具有优异的细胞生物相容性，并促进体外细胞增殖。先进的电动水力喷射3D打印技术可能提供一种新颖的方法，可以将复合合成生物聚合物直接打印到柔性鳞片结构中，用于组织工程应用。细胞培养实验表明，印制的支架具有优异的细胞生物相容性，并促进体外细胞增殖。先进的电动水力喷射3D打印技术可能提供一种新颖的方法，可以将复合合成生物聚合物直接打印到柔性鳞片结构中，用于组织工程应用。细胞培养实验表明，印制的支架具有优异的细胞生物相容性，并促进体外细胞增殖。先进的电动水力喷射3D打印技术可能提供一种新颖的方法，可以将复合合成生物聚合物直接打印到柔性鳞片结构中，用于组织工程应用。
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