נושא הפרוייקט
מספר פרוייקט
מחלקה
שמות סטודנטים
אימייל
שמות מנחים
הדפסה ארבע-מימדית ביולוגית של רקמת העצם
4D Bioprinting of Bone Tissue Scaffolds
תקציר בעיברית
הדפסה ארבע-מימדית ביולוגית של רקמת עצם היא טכניקה חדשנית לטיפול בפגמים בעצמות. בטכניקה זו ניתן לייצר מבנים תלת מימדיים באמצעות דיו ביולוגי ולאפשר להם להתפתח לאורך זמן - המימד הרביעי. שיטה זו יכולה להיות יעילה יותר משאר הפתרונות הזמינים, בשל יכולתה לייצר כמויות גדולות של מבנים עם התכונות הרצויות. המטרה הכוללת של הפרויקט היא לפתח דיו ביולוגי חדשני המבוסס על חלבונים ותאי עצם שמקורם בדם שיתפתח לרקמת עצם מתפקדת. ניתן לפרט מטרה זו לשלוש תת-מטרות: (i) פיתוח הרכב הדיו הביולוגי ואופטימיזציה של תהליך ההדפסה; (ii) אפיון המבנים התלת מימדיים; (iii) הדפסה ביולוגית של הפיגומים עם תאים, אינקובציה שלהם וביצוע ניתוח באמצעות מיקרוסקופ. הרכב הדיו הביולוגי ופרמטרי ההדפסה האופטימליים נקבעו על ידי סינתזה של מספר הידרוג'לים ובחינת פרמטרי הדפסה שונים. החומר שהתקבל הוערך על ידי ביצוע מבחן לחיצה ומבחן רעילות לא ישיר. הרקמה הארבע-מימדית המודפסת הציגה תכונות מכניות מתאימות והציגה את הפוטנציאל המבטיח לתמוך בצמיחת תאים במונחים של תאימות ביולוגית ותכונות מכניות.
תקציר באנגלית
4D bioprinting of bone tissue scaffolds is an innovative technique to treat bone defects. In this technique, 3D scaffolds can be fabricated using bioink and be allowed to evolve over time- the fourth dimension. This method could be more effective than the other available solutions, due to its ability to fabricate great quantities of scaffolds with the desired properties. The overall goal is to develop a novel bioink based on blood-derived proteins and bone cells that will mature into functional bone tissue. This goal can be detailed into three aims: (i) Developing the composition of the bioink and optimizing the printing process; (ii) Characterization of the 3D scaffolds; (iii) Bioprinting the scaffolds with embedded cells, incubating them, and performing analysis using a microscope. The bioink composition and optimal printing parameters were determined by synthesizing several hydrogels and examining printing parameters. The obtained material was evaluated by conducting compression and indirect cytotoxicity tests. The 4D-printed tissue presented appropriate mechanical properties and exhibited the promising potential to support cell growth in terms of biocompatibility and mechanical properties.