Tissue engineering has played a very significant role in the medical field with an ever-growing demand for various tissue donations. One crucial factor is the fabrication of a desirable artificial three-dimensional (3D) tissue scaffold to act as the extracellular matrix (ECM), meeting the complex requirements for specific cell cultures. Existing scaffold fabrication techniques and systems used in constructing extracellular matrix are two-dimensionally limiting, expensive, and time-consuming. For instance, some simple fabrication methods cannot control fabricated structures with morphologies accurately, while others may introduce harmful organic solvents into scaffolds during the fabrication processes.혻To achieve an optimal scaffold for tissue engineering, we developed a novel 3D printing system capable of printing tissue scaffold structures with improved efficiency. The uniqueness of our system is the transparent diffractive optical elements (DOEs) of linear binary Fresnel lens fabricated to control the luminous intensity distribution. These DOEs of different patterns are arranged in series on a coverslip with each optical element designed to diffact and focus incident light at a particular plane within the device. Coupled with other optical components of the system, 3D woodpile scaffolds were printed in an effective and efficient one-step light exposure process to photo cross-link the polymer solution upon demand. The combination of photo cross-linking and diffractive optical technique incorporated within our system enables the patterning of polymer solutions within seconds, making large-scale fast production not only feasible, but also making printing of complex features simple. With this system, 3D two-layered woodpile structures were successfully fabricated within 3 seconds. While cell toxicity studies showed that the scaffold can be used for tissue engineering.
KSP 제안 키워드
3D printing, And systems, Cell Culture, Coupled with, Diffractive optical elements, Extracellular matrix(ECM), Fabrication method, Fabrication techniques, Fast production, Improved efficiency, Light exposure
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<출처표시방법 안내> 작성자, 저작물명, 출처, 권호, 출판년도, 이용조건 [예시1] 김진미 외, "매니코어 기반 고성능 컴퓨팅을 지원하는 경량커널 동향", 전자통신동향분석, 32권 4호, 2017, 공공누리 제4유형 [예시2] 심진보 외, "제4차 산업 혁명과 ICT - 제4차 산업 혁명 선도를 위한 IDX 추진 전략", ETRI Insight, 2017, 공공누리 제 4유형
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