近年来,生物打印已经得到普及,在各领域的研究方法。研究模糊系统的使用软计算方法实现高精度生物打印,一个团队提出了研究生物打印。
研究:加强生物打印精度利用模糊系统。图片来源:Ladanifer / Shutterstock.com
Extrusion-based生物打印:制造复杂3 d生物架构
加工复杂的三维生物结构用于组织工程和药物传输是当前医学研究的基石。为了达到这个目标,生物打印在最近的研究被广泛探讨,extrusion-based方法成为一个占主导地位的技术。这是由于合适的bioinks的高可用性,可单独使用或结合在一起的易用性和可购性。
Extrusion-based生物打印方法沉积bioinks分层技术生产所需的复杂三维结构应用,如组织移植和移植,为药物发现生产体内和体外模型,为癌症治疗和体外信息交互可视化仿生微环境。计算机辅助设计(CAD)方法用于生成这些打印的构造和他们可以快速复制从不断扩大图书馆bioinks可用。
extrusion-based生物打印参数影响最终产品包括喷嘴计,印刷速度、压力注射器,材料的温度,和交联状态。必须优化这些参数来生成一个构建适当的材料属性和所需的结构和尺寸。
然而,由于定制bioinks的可变性,确定印刷适性与通用参数是困难的。实验设计(DOE)建模是不合适的,和机器学习的同时可以帮助准确地识别和预测的关系在单一和多组分的油墨,必须选择适当的机器学习方法。
模糊逻辑方法的优势
一般来说,标准的数学建模的局限性是缺乏概括一旦超过一个特定数量的输入。此外,在输出近似线性化导致不准确和不精确bioink配方,使其不适合精确建模这些材料和由此产生的印刷结构。欧洲杯足球竞彩
在标准逻辑,只能完全正确或完全错误的值。模糊逻辑是这个逻辑的延伸,在那里有一个值学位价值表达的真理,在0和1之间。模糊逻辑允许连续值的说明而非离散的。
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模糊计算系统可能是优越的方法由于其鲁棒性参数建模和数据噪声的控制,尤其是对看不见的数据点。实现模糊逻辑系统可以优化参数,导致bioink配方精度高。
促进Bioink配方与模糊逻辑系统的精度高
由于模糊逻辑阐明连续值的优势在数学建模中,研究团队生物打印基于该系统开发了一个系统。胶原蛋白和普朗尼克f - 127 bioinks被用于这项研究。这些bioinksαMEM培养基稀释或稀释。
输入在系统中选择的作者是印刷速度、喷嘴压力,bioinks的稀释比例。一个输出线宽的选择。通过优化参数,如挤压压力,稀释比例,和印刷速度、线宽可以精确的近似。其他参数,最大化精度印刷也可以使用模糊逻辑系统决定的。
研究结果表明,这种方法可以优化印刷参数和提高各种各样的bioinks再现性。此外,作者们还指出,模糊逻辑的方法可以提供一个客观的描述精度的新制定bioinks生物打印使用。
作者还定义了Bioink精度指标在这项研究中,它可以很容易地用于比较如何复制印刷在各种单一组件和复合bioinks目前商用。这将有助于未来发展bioinks用于组织工程等领域,药物发现,药物输送。
这意味着印刷可行的生物结构
这项研究表明,基于模糊逻辑建模系统便于extrusion-printed架构和bioink参数的优化选择。能够创建可再生的生物结构和高精度是至关重要的大规模生产打印产品的生物医学领域,研究和实用的目的。
这项研究发表在生物打印为未来的研究提供了一个重要的知识数据库使用模糊逻辑系统来产生可行的3 d印刷生物体系结构,将生物医药产业的研究和发展援助。作者指出,一个扩展方法为未来的研究可能需要考虑的参数,如生物相容性和细胞生存能力,影响生物打印及其实验结果。
进一步的阅读
Sedigh et al。(2022)加强生物打印精度利用模糊系统(在线)生物打印| 欧洲杯线上买球sciencedirect.com。可以在:https://www.欧洲杯线上买球sciencedirect.com/science/article/pii/S2405886621000634
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