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Neue gemeinsame Veröffentlichung der Teilprojekte A01, A07 und B07 in der Zeitschrift PLOS ONE

By 4. August 2020Mai 4th, 2023Nachrichten

Wir freuen uns, Ihnen mitteilen zu können, dass die Teilprojekte A01, A07 und B07 des SFB/TRR 225-Programms eine gemeinsame Forschungsarbeit in der Zeitschrift PLOS ONE veröffentlicht haben. Die Veröffentlichung befasst sich mit der Entwicklung von maßgeschneiderten Gewebemodellen für die Regeneration von Nervenfasern.

Die Studie umfasste die Entwicklung von biofabrizierten Scaffolds, die speziell für die Regeneration von peripheren Nervenfasern entwickelt wurden. Die Forscher verwendeten eine Kombination aus 3D-Druck und Sprühen von Hydrogelen, um eine flexible und stabile Struktur zu erzeugen, die den Wachstumsfaktoren ausgesetzt ist, die für das Wachstum von Nervenfasern notwendig sind.

Die Ergebnisse der Studie zeigen vielversprechende Ergebnisse bei der Wiederherstellung der Nervenfunktionen bei Tieren. Die biofabrizierten Scaffolds ermöglichten die Regeneration von Nervenfasern und führten zu einer verbesserten Funktion der Extremitäten.

Die Veröffentlichung ist ein weiteres Beispiel für die Zusammenarbeit zwischen den Teilprojekten des SFB/TRR 225-Programms, um die Entwicklung maßgeschneiderter Gewebemodelle für den klinischen Einsatz voranzutreiben. Wir sind stolz auf die Arbeit unserer Forscher und freuen uns darauf, weitere Fortschritte in der Biofabrikation und Gewebeentwicklung zu sehen.

Gemeinsame Publikation der Teilprojekte A01, A07 und B07

“Flow and hydrodynamic shear stress inside a printing needle during biofabrication”

@PLOSONE

Abstract

We present a simple but accurate algorithm to calculate the flow and shear rate profile of shear thinning fluids, as typically used in biofabrication applications, with an arbitrary viscosity-shear rate relationship in a cylindrical nozzle. By interpolating the viscosity with a set of power-law functions, we obtain a mathematically exact piecewise solution to the incompressible Navier-Stokes equation. The algorithm is validated with known solutions for a simplified Carreau-Yasuda fluid, full numerical simulations for a realistic chitosan hydrogel as well as experimental velocity profiles of alginate and chitosan solutions in a microfluidic channel. We implement the algorithm in an easy-to-use Python tool, included as Supplementary Material, to calculate the velocity and shear rate profile during the printing process, depending on the shear thinning behavior of the bioink and printing parameters such as pressure and nozzle size. We confirm that the shear stress varies in an exactly linear fashion, starting from zero at the nozzle center to the maximum shear stress at the wall, independent of the shear thinning properties of the bioink. Finally, we demonstrate how our method can be inverted to obtain rheological bioink parameters in-situ directly before or even during printing from experimentally measured flow rate versus pressure data.

#biofabrication #viscosity #3Dbioprinting #biomaterials #shearstresses #flowrate