Influence of 3D bioprinting parameters on printability and mechanical behavior of the PCL scaffold

Polikaprolakton (PCL), çeşitli doku mühendisliği uygulamaları için uygun özelliklere sahip, biyolojik olarak parçalanabilen sentetik bir polimerdir. Çalışmada polimer konsantrasyonu (%10, %25, %50 ve %75 w/v), çözücü etkisi (diklorometan, kloroform ve asetik asit) ve cihaz parametrelerinin (basınç, hız, nozul-yüzey mesafesi, nozul,dolgu yoğunluğu) etkisi basılabilirlik için tarama elektronu (SEM) ve optik mikroskopi ve mekanik davranış için tek eksenli çekme testi kullanılarak analiz edildi. Farklı baskı hızlarının (5, 10 ve 15 mm/sn) PCL_DCM ve PCL_CF yapı iskelelerinin mekanik özellikleri üzerindeki etkilerini araştırması amaçlamıştır. En düşük hızdaki iskeleleri, en yüksek nihai gerilme mukavemeti (UTS) değerlerini sergiledi. En yüksek baskı basıncıyla (480 kPa), 5 mm/s'de yazdırılan yapı iskeleleri PCL_DCM için 39,69 MPa'lık oldukça yüksek bir Young modülü ve 6,4'lük bir UTS değeri ve 26,80 MPa'lık bir Young modülü ve 6,3 MPa'lık bir UTS değeri gösterdi. Polimer konsantrasyonlarının (%50 ve %75) ve dolgu yoğunluklarının (%50, %70 ve %90) etkisini araştırmıştır. Dolgu yoğunluğunu artırmanın ve daha düşük konsantrasyonun (%50) hem PCL_DCM hem de PCL_CF yapı iskeleleri için Young modülü ve UTS değerlerinde iyileşmelere yol açtığını gösterdi. Bulgular, iskelelerin mekanik özelliklerini optimize etmek için baskı parametrelerini dikkatli bir şekilde kontrol etmenin önemini vurgulamaktadır.