Primjena tehnologije 3D tiskanja u tkivnom inženjerstvu

undergraduate thesis

• Title (english): The use of 3D printing technologies in tissue engineering
• Author: Mia Prpić
• Mentor: Hrvoje Ivanković (mentor)
• Committee member: Hrvoje Ivanković (predsjednik povjerenstva)
• Committee member: Marica Ivanković (član povjerenstva)
• Committee member: Stjepan Milardović (član povjerenstva)
• Granter: University of Zagreb; Faculty of Chemical Engineering and Technology; Zagreb
• Defense date and country: 2019-09-20, Croatia
• Scientific / art field, discipline and subdiscipline: TECHNICAL SCIENCES; Chemical Engineering

Abstract

Tkivno inženjerstvo je multidisciplinarno područje koje ujedinjuje znanja iz biologije, kemije, inženjerstva materijala i srodnih područja kako bi se potpomogla obnova i regeneracija tkiva. Jedan od glavnih problema današnje medicine predstavlja zatajenje organa zbog bolesti, nesreća ili starosti te se kao metoda velikog potencijala i široke primjene u tkivnom inženjerstvu počinje sve više istraživati i primjenjivati 3D tiskanje. Primjena 3D tiskanja sastoji se od uzastopnog polaganja slojeva odgovarajućih materijala i njihova povezivanja, u svrhu izrade funkcionalnog tkiva i organa pogodnih za regeneraciju, popravak i zamjenu oštećenih, bolesnih ili izgubljenih dijelova tijela. 3D tiskanje se temelji na tri glavna pristupa, a to su biomimikrija, samo-sastavljanje i mini tkiva, dok su glavne tehnike 3D tiskanja stereolitografija, tintno biotiskanje, laserski potpomognuto biotiskanje i biotiskanje temeljeno na istiskivanju. Biotinta je jedan od glavnih aspekata u tkivnom inženjerstvu za uspješno
3D tiskanje tkiva i organa, a čini ju tekući-gel biomaterijal pomiješan sa živim stanica. Zato je jedan od glavnih izazova na polju 3D biotiskanja pronaći prikladne materijale, a odabir ovisi o sposobnosti tiskanja, biokompatibilnosti, kinetici razgradnje i nusproduktima, strukturnim i mehaničkim svojstvima te biomimikriji materijala. Osim toga vrlo je važan dio biotiskanja odabir stanica koje koristimo u tom procesu. Do sada su u regenerativnoj medicini, odnosno tkivnom inžinjerstvu primjenom tehnologije 3D tiskanja uspješno projektirane tri kategorije organa: ravne strukture poput kože, cjevaste strukture poput mokraćnih cijevi i krvnih žila te šuplje strukture kao što je mjehur. Krajnji cilj tehnologije tiskanja organa je proizvodnja
3D vaskulariziranih organa pogodnih za kliničku implantaciju.

Abstract (english)

Tissue engineering is a multidisciplinar discipline which unites knowledges from biology, chemistry, material engineering and similar fields in order to enhance reconstruction and regeneration of tissues. One of the main problems of modern medicine is organ failure due to the accidents, aging or various diseases. 3D printing is emerging technology in tissue engineering. Application of 3D printing includes deposition of materials in subsequent layers in order to make functional tissue or an organ suitable for regeneration, repairment or replacement of damaged or lost body parts. 3D printing relies on three main approaches: biomimicry, self-assembly and mini tissues, while main methods include stereolithography, inkjet bioprinting, laser assisted bioprinting and extrusion bioprinting. Bioink is one of the main aspects in tissue engineering for successful 3D printing of tissues and organs. It is made of liquid or gel biomaterial mixed with living cells. Thus, one of the challenges in the filed of 3D bioprinting is to find suitable materials and it depends od printability, biocompatibility, degradation kinetics and its byproducts, structural and mehanical properties and biomimicry of material. Also, source of cells and type of cells used in 3D bioprinting is important. Until now, in regenerative medicine or tissue engineering, technology of
3D bioprinting has been successfully used for three types of organs: 2D structures like skin, tubular structures like blood vessels and hollow structures like bladder. Main goal of organ printing technology is to produce 3D vascularized organs suitable for clinical implantation.

• Keywords: tkivno inženjerstvo; 3D tiskanje; biotinta; 3D tiskani organi
• Keywords (english): tissue engineering; 3D printing; bioink; 3D printed organs
• Language: croatian
• URN:NBN: urn:nbn:hr:149:373085
• Study programme: Title: Materials Science and Engineering - Undergraduate study; Study programme type: university; Study level: undergraduate; Academic / professional title: sveučilišni/a prvostupnik/ prvostupnica (baccalaureus/baccalaurea) inženjer/inženjerka kemijskog inženjerstva (sveučilišni/a prvostupnik/ prvostupnica (baccalaureus/baccalaurea) inženjer/inženjerka kemijskog inženjerstva)
• Type of resource: Text
• File origin: Born digital
• Access conditions: Closed access
• Created on: 2023-05-28 16:03:19