Byly studovány možnosti zpracování hedvábného proteinu pomocí aditivní výroby. Fibroin je v zájmu výzkumu díky svým dobrým mechanickým vlastnostem a biokompatibilitě. Lze jej zpracovat řadou metod, v současné době je však díky pokroku ve vývoji preferována technika 3D tisku. Ta umožňuje vytvořit 3D struktury podporující růst buněk, 3D tištěné fibroinové konstrukce tak nachází využití především v biomedicíně. 3D tisk samotného fibroinu je z řady důvodů obtížný, proto se k tiskovému materiálu přidávají modifikační příměsi pro zlepšení tokových vlastností a mechanických vlastností výsledné struktury. Byly studovány různé materiálové systémy užívané pro tisk ve směsi s fibroinem. Směs fibroinu s hydroxyapatitem byla vyhodnocena jako nejlepší z hlediska možného uplatnění v ortopedii.
Annotation in English
The possibilities of processing of silk protein by additive manufacturing were studied. Fibroin excels with its mechanical properties and biocompatibility and there is an interest in research. It can be processed by several methods. The most preferred method, however, is 3D printing due to recent advances in development. 3D printing makes it possible to create 3D structures supporting cell growth, so 3D printed fibroin constructions are mainly used in biomedicine. 3D printing of fibroin alone is difficult for number of reasons, so it is necessary to add modifiers to the printing material to improve flow and mechanical properties of the resulting structure. Various materials in a mixture with fibroin used for printing were studied. The mixture of fibroin and hydroxyapatite was evaluated as the best in terms of possible use in orthopedics.
Keywords
hedvábný protein, fibroin, aditivní výroba, 3D tisk, biotisk
Keywords in English
silk protein, fibroin, additive manufacturing, 3D printing, bioprinting
Length of the covering note
37 s.
Language
CZ
Annotation
Byly studovány možnosti zpracování hedvábného proteinu pomocí aditivní výroby. Fibroin je v zájmu výzkumu díky svým dobrým mechanickým vlastnostem a biokompatibilitě. Lze jej zpracovat řadou metod, v současné době je však díky pokroku ve vývoji preferována technika 3D tisku. Ta umožňuje vytvořit 3D struktury podporující růst buněk, 3D tištěné fibroinové konstrukce tak nachází využití především v biomedicíně. 3D tisk samotného fibroinu je z řady důvodů obtížný, proto se k tiskovému materiálu přidávají modifikační příměsi pro zlepšení tokových vlastností a mechanických vlastností výsledné struktury. Byly studovány různé materiálové systémy užívané pro tisk ve směsi s fibroinem. Směs fibroinu s hydroxyapatitem byla vyhodnocena jako nejlepší z hlediska možného uplatnění v ortopedii.
Annotation in English
The possibilities of processing of silk protein by additive manufacturing were studied. Fibroin excels with its mechanical properties and biocompatibility and there is an interest in research. It can be processed by several methods. The most preferred method, however, is 3D printing due to recent advances in development. 3D printing makes it possible to create 3D structures supporting cell growth, so 3D printed fibroin constructions are mainly used in biomedicine. 3D printing of fibroin alone is difficult for number of reasons, so it is necessary to add modifiers to the printing material to improve flow and mechanical properties of the resulting structure. Various materials in a mixture with fibroin used for printing were studied. The mixture of fibroin and hydroxyapatite was evaluated as the best in terms of possible use in orthopedics.
Keywords
hedvábný protein, fibroin, aditivní výroba, 3D tisk, biotisk
Keywords in English
silk protein, fibroin, additive manufacturing, 3D printing, bioprinting
Research Plan
Vypracujte literární rešerši na téma aplikace hedvábného proteinu v aditivní výrobě.
V rešerši se zaměřte na způsoby biosyntézy hedvábí v přírodě a izolaci fibroinového proteinu.
Charakterizujte strukturní a mechanické vlastnosti hedvábného proteinu a proveďte srovnání s běžně užívanými přírodními biomateriály.
Popište známé metody přípravy fibroinových 3D konstrukcí pomocí 3D tisku a uveďte jejich aplikační význam.
Poznatky získané z literatury přehledně diskutujte a uveďte hlavní závěry plynoucí z provedené studie.
Research Plan
Vypracujte literární rešerši na téma aplikace hedvábného proteinu v aditivní výrobě.
V rešerši se zaměřte na způsoby biosyntézy hedvábí v přírodě a izolaci fibroinového proteinu.
Charakterizujte strukturní a mechanické vlastnosti hedvábného proteinu a proveďte srovnání s běžně užívanými přírodními biomateriály.
Popište známé metody přípravy fibroinových 3D konstrukcí pomocí 3D tisku a uveďte jejich aplikační význam.
Poznatky získané z literatury přehledně diskutujte a uveďte hlavní závěry plynoucí z provedené studie.
Recommended resources
Sommer, M. R.; Schaffner, M.; Carnelli, D.; Studart, A. R.; 3D Printing of Hierarchical Silk Fibroin Structures. ACS Applied Materials & Interfaces. 2016, 8(50), 34677-34685.
Chua, C. K.; Yeong, W. Y.; Bioprinting: principles and applications. Singapore: World Scientific, 2015, ISBN 978-981-4612-104.
Zhang, L. G.; Fisher, J. P; Leong, K. W.; 3D bioprinting and nanotechnology in tissue engineering and regenerative medicine. Elsevier, 2015, ISBN 978-0-12-800547-7.
Ozbolat, I. T.; 3D Bioprinting: Fundamentals, Principles and Applications. Elsevier, 2016, ISBN 978-0-12-803010-3.
Recommended resources
Sommer, M. R.; Schaffner, M.; Carnelli, D.; Studart, A. R.; 3D Printing of Hierarchical Silk Fibroin Structures. ACS Applied Materials & Interfaces. 2016, 8(50), 34677-34685.
Chua, C. K.; Yeong, W. Y.; Bioprinting: principles and applications. Singapore: World Scientific, 2015, ISBN 978-981-4612-104.
Zhang, L. G.; Fisher, J. P; Leong, K. W.; 3D bioprinting and nanotechnology in tissue engineering and regenerative medicine. Elsevier, 2015, ISBN 978-0-12-800547-7.
Ozbolat, I. T.; 3D Bioprinting: Fundamentals, Principles and Applications. Elsevier, 2016, ISBN 978-0-12-803010-3.
