Hiện nay, nhu cầu cấy ghép tạng ngày càng tăng cao trong khi nguồn cung từ người hiến tặng bị thiếu hụt và nguồn tạng dị loài thì tiềm ẩn nguy cơ đào thải lớn. Trong những năm gần đây, công nghệ mô và y học tái tạo được biết đến như một lĩnh vực liên ngành kết hợp giữa công nghệ sinh học, kỹ thuật vật liệu, khoa học kỹ thuật cho phép tạo ra các mô kỹ thuật từ chính tế bào của bệnh nhân cho phép phục hồi, thay thế lại các mô, cơ quan và bộ phận bị hỏng hay kiếm khuyết. Lĩnh vực này hiện đang phát triển rất mạnh mẽ ở nhiều quốc gia phát triển nhưng còn hạn chế ở Việt Nam do sự thiếu hụt về máy móc thiết bị và các chuyên gia có tư duy liên ngành. Chi phí mua máy cũng như bảo trì, bảo dưỡng các máy móc ngoại nhập phục vụ lĩnh vực này thì tốn kém chưa phù hợp với điều kiện tại Việt Nam. Để giải quyết vấn đề này, nhóm nghiên cứu đã xây dựng đề tài thiết kế và chế tạo máy in 3D đa chức năng phục vụ công nghệ mô và y học tái tạo. Máy có hai vị trí lắp đầu in nhưng cho phép thay thế được nhiều loại đầu in khác nhau như đầu in bột, đầu in dây hay đầu in dung dịch đơn hoặc đồng trục sử dụng khí nén để có thể phù hợp với nhiều loại vật liệu khác nhau từ nhựa sinh học, hydrogel tích hợp hay không tích hợp với tế bào và dưỡng chất. Mã nguồn mở Marlin được hiệu chỉnh và sử dụng kết hợp bo mạch MKS GEN L V1.0 để điều khiển máy in cho phép giảm thiểu chi phí và tạo điều kiện tích hợp cụm đầu in lên các máy in 3D từ nhựa dây sử dụng mã nguồn mở Marlin phổ biến hiện nay. Mô-đun phần mềm chuyển đổi code thân thiện với người dùng được phát triển, tinh giản đề phù hợp với in nhiều loại đầu in. Giá thành của máy phù hợp đáp ứng được nhu cầu trang bị của nhiều cơ sở nghiên cứu. Máy in đã được thử nghiệm và hoạt động tốt với nhiều loại vật liệu. Một số thử nghiệm nuôi cấy tế bào ban đầu đã được thiết lập. Máy in 3D sinh học có thể góp phần đặt nền móng cho các nghiên cứu và ứng dụng trong công nghệ mô và y học tái tạo ở Việt Nam.

Polycaprolactone (PCL) is a widely employed biodegradable thermoplastic polymer that finds extensive use in the development of scaffolds for hard tissue engineering, including bone and cartilage regeneration. Different 3D printing methods are available for fabricating PCL-based scaffolds, utilizing various forms of raw materials such as powder, pellets, and filaments. The selection of an appropriate technique for a specific application demands a thorough understanding of the characteristics associated with each method. To ensure standardized and uniform comparisons, this study employs a multi-head 3D printer equipped with three distinct printheads: screw-based extrusion (SBE), filament-based deposition (FBD), and melt-based extrusion (MBE). The performance of these printing techniques is evaluated based on several criteria, including printing speed, printing accuracy, equipment cost, pre-printing time, and waste material generation. Thorough experimentation is conducted to assess the performance and determine the strengths and limitations of each printing technique in scaffold fabrication. The findings of this investigation offer valuable insights and recommendations for selecting an appropriate printing technique tailored to specific requirements in tissue engineering applications.

Scaffolds for tissue engineering are porous structures that serve as support for cellular growth and tissue regeneration. Scaffold permeability is a fundamental parameter for cell adhesion ability that is mainly determined by scaffold geometrical features such as pore size, structure, interconnectivity, porosity, and specific surface area. In this paper, computational fluid dynamics (CFD) simulation was performed to assess scaffold permeability and velocity. Additionally, the water absorption characteristics including absorption time and permeability shape were investigated for various scaffold shape types. The study also conducted cell attachment experiments over one and two days on these scaffolds. The results indicate that the hexagon grid structure demonstrated the highest cell adhesion ability. The findings of the cell attachment experiments were found to be consistent with the results of the CFD simulation.

Sodium alginate (SA) is widely used as bioink in 3D bioprinting and normally crosslinked by calcium chloride (CaCl2) in various ways. Coaxial printing integrating with extrusion-based method offers the merit for printing simultaneously different solution-based materials such as SA and CaCl2. A novel design of adapter based on coaxial nozzles is evaluated to deliver and direct crosslink SA and CaCl2 solutions immediately after depositing through the nozzle. The rheological and printability properties of bioink are important for scaffold fabrication. The printability of bioink according to flow rate and concentration of SA and CaCl2 is investigated by computational simulation and experimental method to figure out the optimal printing condition. The results show that the concentration of SA and the flow rate of two solutions have significant effects on the line width while the concentration of calcium affects the adhesion of printed line on the substrate. 

Nowadays, 3D printing technology is becoming more popular with various applications. 3D printing is also a potential process in tissue engineering applications for fabricating scaffold. The scaffold needs to have the proper structure and properties to initiate a favorable environment for cell growth and tissue generation. In this study, the customized direct powder extrusion based on screw extruder was developed and the influence of printing parameters including printing speed and temperature on characteristics of scaffolds from PCL powder was investigated. The result evaluation shows that the size of line width and pore size are significantly affected by printing parameters. The optimal printing conditions were obtained at print speed 6 mm/s, extrusion speed 9 rpm, and heating temperature of 100 ℃ to fabricate scaffolds from PCL powder materials. The results are the basis for further studies in optimizing the printing condition for PCL scaffolds based on direct powder extrusion. 

Three-dimensional (3D) printing is one of the most prospective techniques to fabricate scaffolds in tissue engineering because of its outstanding advantages in the ability to construct controllable and complex 3D structures. The scaffold should have a 3D porous structure and suitable mechanical properties to create a favorable environment for cell ingrowth. In this study, the effect of printing parameters for a 3D printer based on Fused Deposition Modelling (FDM) on the quality of Polycaprolactone (PCL) scaffold is investigated. The scaffold is fabricated and the main geometry characteristics of the scaffold in different printing conditions are evaluated. The results show that the filament width and pore size are significantly affected by printing parameters such as velocity, acceleration, and printing temperature of the 3D printing process. The result is the basis for further studies to optimize the accuracy of scaffolds.

Nowadays, the application of 3D printing is becoming more popular in production. 3D printing is also prospective supported processing in medical applications because it can print complex scaffold structures. In this paper, the heating process on a 3D printer head with a screw extruder was simulated to determine the temperature state of polycaprolactone powder in the barrel. The purpose is to control the starting temperature for the motor feeding. The effect of the design material will be compared between Aluminium alloy and Teflon plastic on barrels and extrusion shafts through the influence of materials on the ability to transfer heat and the determination of the temperature of the sensor to control the motor running time. The results show that using Teflon material is more effective in saving printing powder and avoiding powder clogging.

Máy may thông thường được cải tiến thêm cơ cấu di chuyển bàn máy bằng điều khiển CNC để chuyển đổi thành máy thêu CNC thích hợp với thêu các logo

Mô hình máy in 3D sinh học tích hợp 3 đầu in bao gồm 01 đầu in dây và 2 đầu in dung dịch. Mô hình máy in 3D được thiết kế với hành trình 200x300x100mm Sử dụng mạch MKS Gen V1.4 và mạch mở rộng A4988 Firmware Marlin sử dụng cho máy in  

Kho hàng tự động bao gồm một mô hình kho hàng và một phần mềm điều khiển máy và quản lý cơ sở dữ liệu viết trên nền Visual C#.