Estudio de nuevos geles fotocurables en longitud de onda visible para su aplicación en biompresión 3D

Abstract

[ES] Los recientes avances en fabricación aditiva basada en la litografía han permitido la aparición de nuevas resinas fotopoliméricas y sistemas LED más baratos. Dichos avances han comenzado a emplearse en el campo de la bioimpresión, sobre todo para la creación y empleo de nuevos geles fotocurables. La clave de las futuras mejoras reside tanto en la selección del fotoiniciador como en el correcto procesamiento de la muestra impresa. Durante la realización de este TFM la alumna se centrará en el empleo de luz visible (VIS) en lugar de luz ultravioleta (UV) para fabricar objetos 3D con materiales fotocurables con el objetivo de conseguir sistemas mecánicamente estables y de menor toxicidad, potencialmente empleables en bioimpresión 3D. Para ello, se probará un fotoiniciador para VIS y se comparará con un un estándar de curado UV como Irgacure 2959, poniendo especial atención en los tiempos de entrecruzamiento, potencias, y el color final del material obtenido tras el curado. Después, se analizará su potencialidad en impresión 3D, empleando impresoras de DLP o extrusión para obtener distintos andamiajes tridimensionales. En los casos en los que se logre suficiente estabilidad mecánica, se llevará a cabo un cultivo celular sobre el scaffold obtenido para analizar la toxicidad del material una vez curado y la viabilidad de las células sembradas sobre el mismo, llevando a cabo una comparación de los resultados con dispositivos de cultivo creados con agentes estándares como LAP o Irgacure 2959 (365 - 420 nm).

[EN] Recent advances in additive manufacture based in lithography allowed the production of new photo-crosslinkable resins and cheaper LED systems. Thus, new methods are nowadays available for bioprinting, especially for bioinks, their processing and the choice of a proper crosslinking initiator. Under the scope of this Master Thesis, the student will focus on visible light (VIS) initiators rather than ultraviolet (UV) to obtain 3D-printed objects with photo-crosslinkable materials, which may lead to less toxic, mechanically stable systems, with potential applications on bioprinting. To do so, a VIS photoinitiator candidate will be tested and compared with few UV curing standards such as Irgacure 2959 or LAP. Close attention will be paid to curing times, curing strenght and the final hue of the cured material. Next, its potential in 3D bioprinting will be assessed, using DLP or extrusion printers to build different 3D scaffolds. In those cases where the manufacture of scaffolds is stable, they will be used for cell cultures on them. Thus, the toxicity of the hydrogel once cured and the cell viability of cells seeden on them will be investigated. For every study, the gold standards for comparison purposes will be the Irgacure 2959 and LAP, with excitation wavelengths of 365 - 420 nm.