Τρισδιάστατη εκτύπωση βιοσυμβατής ρητίνης και σχηματοποίηση πολυδιμεθυλοσιλοξανίου (PDMS) για την κατασκευή μικροροϊκών καναλιών με βιολογικές εφαρμογές

Λουκά, Χριστίνα Άννα; Louka, Christina Anna

dc.contributor.author	Λουκά, Χριστίνα Άννα	el
dc.contributor.author	Louka, Christina Anna	en
dc.date.accessioned	2022-12-16T11:20:40Z
dc.date.available	2022-12-16T11:20:40Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/56484
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.24182
dc.rights	Default License
dc.subject	Τρισδιάστατη Εκτύπωση	el
dc.subject	Λιθογραφία	el
dc.subject	Ρητίνη	el
dc.subject	Πολυδιμεθυλοσιλοξάνιο	el
dc.subject	3D Printing	en
dc.subject	Polydimethylsiloxane	en
dc.subject	Soft-Lithography	en
dc.subject	Resin	en
dc.subject	Μικροροϊκές Συσκευές	el
dc.subject	Microfluidic Chips	en
dc.subject	Tumor-on-a-Chip	en
dc.title	Τρισδιάστατη εκτύπωση βιοσυμβατής ρητίνης και σχηματοποίηση πολυδιμεθυλοσιλοξανίου (PDMS) για την κατασκευή μικροροϊκών καναλιών με βιολογικές εφαρμογές	el
dc.title	3D printing of biocompatible resin and polydimethylsiloxane (PDMS) formation for microfluidic device manufacturing with biological applications	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Φυσική	el
heal.classification	Επιστήμη Υλικών	el
heal.classification	Bioengineering	en
heal.classification	Biofabrication	en
heal.classification	3D Printing	en
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2022-09-30
heal.abstract	Ο καρκίνος αποτελεί μια από τις πιο θανατηφόρες ασθένειες παγκοσμίως και είναι αποτέλεσμα ανεξέλεγκτου πολλαπλασιασμού κυττάρων στον οργανισμό . Κύρια αιτία θανάτων αποτελούν οι καρκινικές μεταστάσεις, διαδικασίες μέσω των οποίων τα καρκινικά κύτταρα μεταφέρονται και προσβάλλουν και άλλα σημεία του σώματος . Για την μελέτη και κατανόηση της διαδικασίας της μετάστασης αναπτύχθηκε μια νέα τεχνολογία, αυτή των μικροροϊκών συσκευών tumor-on-a-chip, που δίνουν νέες προοπτικές στην ανάπτυξη φαρμάκων και μεθόδων (στοχευμένης) θεραπείας. Με τις συσκευές tumor-on-a-chip γίνεται εφικτή η καλλιέργεια κυττάρων σε ένα ελεγχόμενο περιβάλλον που προσομοιάζει τις συνθήκες του οργανισμού, με τη δυνατότητα συνεχούς παρακολούθησης των διεργασιών που λαμβάνουν χώρα, έχοντας ως μεγάλο πλεονέκτημα τις μικρές τους διαστάσεις . Για την βελτιστοποίηση της διαδικασίας κατασκευής και ορισμένων ιδιοτήτων τους, μια νέα μέθοδος έρχεται να αντικαταστήσει τις συμβατικές χρονοβόρες τεχνικές λιθογραφίας που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή τους. Πρόκειται για την τρισδιάστατη (3D) εκτύπωση, με την οποία γίνεται εφικτή η δημιουργία δομών μεγάλης πολυπλοκότητας, ακρίβειας και ανάλυσης, πιο γρήγορα, εύκολα και οικονομικά . Στην παρούσα εργασία κατασκευάστηκαν μικροροϊκά chip (microfluidic chips, MC) μέσω 3D εκτύπωσης βιοσυμβατής ρητίνης και μέσω σχηματοποίησης πολυδιμεθυλοσιλοξανίου (PDMS) από 3D εκτυπωμένα καλούπια ρητίνης. Συγκεκριμένα, γίνεται λόγος για τις δυσκολίες της 3D εκτύπωσης με διάφανη ρητίνη, την διαδικασία βελτιστοποίησης των παραμέτρων εκτύπωσης προς επίτευξη σταθερών και επιθυμητών διαστάσεων, το απαιτούμενο είδος επεξεργασίας των MC μετά την εκτύπωσή τους ώστε αυτά να είναι βιοσυμβατά, καθώς και το είδος υποστρώματος και συγκόλλησης που απαιτούνται για την σωστή λειτουργία τους. Τελικά, κατασκευάστηκαν δύο μοντέλα MC (από βιοσυμβατή ρητίνη και από PDMS) με κανάλια σταθερών και επαναλήψιμων διαστάσεων, οπτικά διαφανούς υποστρώματος (ρητίνης ή γυαλιού) και που να επιτρέπουν την καλλιέργεια κυττάρων στο εσωτερικό τους και την ροή υγρού μέσα από αυτά χωρίς διαρροές. Τα MC αυτά προορίζονται προς χρήση σε εφαρμογές tumor-on-a-chip για την μελέτη μετάστασης καρκινικών κυττάρων.	el
heal.abstract	Cancer is a result of uncontrollable cell proliferation and consists one of the deadliest diseases worldwide . Most deaths are caused by cancer metastasis; a process during which cancer cells spread and invade into other body parts . In order to further study and get a better understanding of the metastatic process, tumor-on-a-chip microfluidic devices have been developed. This is a new technology that gives new prospects in drug development and cancer treatment. Tumor-on-a-chip devices are devices of small dimensions that give the opportunity to culture cells in a controllable environment that resembles the intrinsic body conditions, while being able to continuously monitor the processes taking place . In order to optimize their properties and construction process, a new technique, 3D printing, is emerging in order to replace the conventional time-consuming soft-lithography techniques that are used for their construction. With 3D printing, it is possible to make complex structures of high resolution and accuracy, faster, quicker and at a lower cost. For this project, microfluidic chips (MC) were manufactured by 3D printing of biocompatible resin and by PDMS formation out of 3D resin printed molds. In particular, the difficulties of printing with a transparent resin are being discussed, as well as the printing parameters’ optimization process in order for consistent and for the desired dimensions to be obtained, the post-treatment needed in order for the MCs to be biocompatible and the type of substrate demanded and its attachment to the MC for its proper function. Finally, two MC models were manufactured (each being made of biocompatible resin or PDMS) with consistent channel dimensions and a transparent (resin or glass) substrate, while cell culture and fluid flow without leaks is made possible. These MCs are intended for use in tumor-on-a-chip applications for studying cancer metastasis.	en
heal.advisorName	Ζεργιώτη, Ιωάννα	el
heal.committeeMemberName	Ράπτης, Ιωάννης	el
heal.committeeMemberName	Τσιγαρίδας, Γεώργιος	el
heal.committeeMemberName	Ζεργιώτη, Ιωάννα	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών. Τομέας Φυσικής. Εργαστήριο Οπτοηλεκτρονικής, Λέηζερ και Εφαρμογών τους	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	99 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false
heal.fullTextAvailability	false
heal.fullTextAvailability	false