3D tisk syntetických polymerů využitelných v tkáňovém inženýrství

Lukáš Kameník

Bachelor's thesis

3D Printing of Synthetic Polymers Usable in Tissue Engineering

Abstract:

Tato bakalářská práce se zabývá optimalizací tiskových parametrů při 3D tisku mřížek z polymerních směsí poly(vinylidenfluorid-trifluoroethylen-chlorotrifluoroethylenu) a polykaprolaktonu pomocí pneumatické extruze. Povrchová struktura byla analyzována pomocí skenovací elektronové mikroskopie a digitální mikroskopie, zatímco chemická analýza byla měřena pomocí infračervené spektroskopie. Z výsledků vyplývá, že zvýšená teplota tiskové směsi s rozpouštědlem způsobuje výrazné snížení tvorby pórů vlivem rychlého odpaření rozpouštědla. Vysoká porozita povrchu byla pozorována při tisku mřížek z roztoků bez zahřívání. Dále byl dokázán vliv nanočástic titaničitanu strontnatého na homogenizaci tiskového materiálu. Pomocí konfokální mikroskopie byl sledován vliv mřížek s vysokou porozitou na proliferaci myších fibroblastů. Mřížky obsahující póry vykazují dobrou míru buněčné proliferace, jež umožňuje potenciální aplikace v tkáňovém inženýrství.

Abstract:

This bachelor thesis deals with the optimization of printing parameters during 3D printing of grids from polymer mixtures of poly(vinylidene fluoride-trifluoroethylene-chlorotrifluoroethylene) and polycaprolactone using pneumatic extrusion. The surface structure was analyzed using scanning electron microscopy and digital microscopy, while the chemical analysis was measured using infrared spectroscopy. The results show that the increased temperature of the printing mixture with the solvent causes a significant reduction in the formation of pores due to the rapid evaporation of the solvent. High surface porosity was observed when grids were printed from solutions without heating. Furthermore, the influence of strontium titanate nanoparticles on the homogenization of the printing material was proven. Using confocal microscopy, the influence of grids with high porosity on the proliferation of mouse fibroblasts was monitored. Grids containing pores show a good rate of cell proliferation, which allows potential applications in tissue engineering.

Keywords

3D tisk, poly(vinylidenfluorid-trifluoroethylen-chlorotrifluoroethylen), polykaprolakton, nanočástice, porozita povrchu

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 16. 5. 2024

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Markéta Kadlečková, Ph.D.

Tomas Bata University in Zlín

Faculty of Technology

Bachelor programme / field:
Materials and Technologies / Material Engineering