Präzise räumliche Biotintenhärtung durch digitale Lichtprojektion
Ein Report der Cellbricks GmbH
Messaufbau
Der 3D-Bioprinter verwendet digitale Lichtprojektion, um Bilder für jede Schicht eines 3D-Bioprints zu erzeugen. In unserem Lichtgenerator wird eine UVA-LED mit einer spezifischen schmalen Wellenlänge von 385 nm als hochintensive Lichtquelle verwendet. Der Lichtgenerator kann hochpräzise Bilder mit minimaler Verzerrung auf eine große Projektionsfläche projizieren. Eine homogene Lichtintensität und -verteilung wirkt sich direkt auf die Qualität unserer biogedruckten Gewebe aus. Daher verwenden wir das Gigahertz-Optik BTS256-Spektroradiometer, um die Lichtintensität und Wellenlängenverteilung an den Ecken und in der Mitte der Projektionsfläche zu bestimmen (Abbildung 1).
Abbildung 1 UV-Spektrometrie. A) Messpunkte 1-5, Mitte und Ecken, zur Lichtintensitäts- und Spektralmessung am Drehtischschlitz 1. B) Versuchsaufbau auf dem Drehtisch des Biodruckers.
Über Cellbricks Therapeutics
Wir bei Cellbricks Therapeutics haben uns zum Ziel gesetzt, das Leben von Millionen von Patienten mit eingeschränkter Organfunktion entscheidend zu verbessern. Dies erreichen wir durch die innovative Produktion von biogedruckten Gewebetherapeutika, die Menschen ein längeres und gesünderes Leben ermöglichen, indem sie die Organfunktion wiederherstellen oder unterstützen. Cellbricks Therapeutics ist ein Biotech-Unternehmen, das weltweit führende Expertise in synthetischer Biologie und 3D-Bioprinting vereint. Mithilfe unserer proprietären Biofabrikationstechnologie und unserer Kompetenz im Bereich Gewebetechnik replizieren wir menschliches Gewebe in großem Maßstab, damit Forscher und Ärzte Patienten bessere klinische Behandlungen bieten können. Unser schnell wachsendes, multidisziplinäres Team besteht aus Biotech-Enthusiasten, Wissenschaftlern, Doktoranden, Ingenieuren, Chemikern und Unternehmern von exzellenten Universitäten und Top-Unternehmen aus der ganzen Welt. Unsere Labore und Büros befinden sich in Berlin, der Start-up-Hauptstadt Europas.
Messergebnisse
Bei unseren Messungen ermitteln wir die Abweichung der Lichtintensität zwischen unseren Messpunkten sowie die Abweichung der Spitzenwellenlänge von 385 nm in einem definierten Projektionsbereich. Die Ergebnisse zeigen eine stabile Lichtverteilung und eine Spitzenwellenlänge von 385 nm <± 1 %, abhängig von der eingesetzten LED-Leistung. Eine Erhöhung der LED-Leistung verschiebt die Spitzenwellenlänge in Richtung 390 nm. Die Abweichung der Lichtintensität wird durch die in der Lichtmaschine verwendete Linsenanordnung orchestriert. Hier liegt die Lichtabweichung je nach Projektionsgröße und -entfernung je nach optischem Aufbau zwischen <1 % und < 10 %.
Abbildung 2 Spektralanalyse einer 385 nm UVA-LED bei 5 %, 50 % und 100 % Leistung, gemessen in der Mitte und an den Ecken des digitalen Lichtprojektionsbereichs.
Zusammenfassung
Mit dem hochpräzisen BTS256-Spektralradiometer von Gigahertz-Optik können wir die Lichtleistung und -verteilung über die Projektionsfläche unserer Biodrucker zuverlässig quantifizieren. Der kleine Formfaktor und sein flexibler Lichtleiter machen das BTS256 zu einem perfekten Werkzeug zur Messung der Lichtbestrahlungsstärke und Wellenlängenverteilung nicht nur in einem Laboraufbau, sondern auch vor Ort in den Biodruckern zur regelmäßigen Qualitätskontrolle und Wartung.
Dr. Tobias Lam, CTO
Cellbricks GmbH - Müllerstraße 178 - 13353 Berlin
Auf einen Blick:
- Die Cellbricks GmbH entwickelt biogedruckte Gewebetherapeutika zur Wiederherstellung und Unterstützung der Organfunktion und zur Verbesserung der Patientenergebnisse.
- Ihre 3D-Bioprinting-Technologie nutzt digitale Lichtprojektion zur präzisen räumlichen Aushärtung von Biotinte.
- Messwerkzeuge wie das BTS256-Spektroradiometer sorgen für eine genaue Lichtintensität und Wellenlängenverteilung in Bioprintern.
- Dieser innovative Ansatz ermöglicht eine skalierbare Replikation menschlichen Gewebes für fortschrittliche klinische Behandlungen.