Descripción del proyecto
Sistema láser de radiación infrarroja media para la bioimpresión unicelular sin contaminación
La transferencia directa inducida por láser (LIFT, por sus siglas en inglés) es una técnica de bioimpresión que utiliza pulsos láser de nanosegundos para transferir materiales biológicos desde un portaobjetos donante con una capa metálica que absorbe el láser a un sustrato colector. Permite la impresión de alto rendimiento de biomateriales a resolución unicelular, con el potencial para permitir la fabricación de alta resolución de tejidos biológicos. El mayor desafío de la bioimpresión LIFT es la contaminación de las muestras impresas por nanopartículas metálicas, lo cual se produce debido a la ablación de la capa que absorbe el láser. El proyecto MIDLIFT, financiado con fondos europeos, se centra en el desarrollo de nuevos sistemas láser de alta potencia en la radiación infrarroja media para aprovechar la absorción intrínseca de los biomateriales y eliminar la necesidad de una capa metálica de absorción, con el objetivo de permitir la impresión de biomateriales sin contaminación.
Objetivo
The goal of this Fellowship is the development of a novel mid-infrared laser system for high-throughput bioprinting by laser-induced forward-transfer (LIFT). The Fellow will develop a high repetition-rate, high-power, nanosecond laser system emitting at exactly 2.9 µm (the peak absorption wavelength of liquid water). The strong absorption of the mid-infrared laser output in biomaterials will be utilised for the demonstration of a new bioprinting technique: mid-infrared LIFT of biomaterials. It will overcome the main drawback of conventional biomaterial LIFT, which is the reliance on additional absorber layers and contamination of printed materials with metallic debris. Mid-infrared LIFT will enable high-throughput (10k droplets/s), high-resolution (picolitre droplets) 3D-printing of biomaterials without metallic contamination and will be a highly promising platform for tissue fabrication.
The mid-infrared laser system will be realised with a gain-switched quantum-cascade diode laser and multiple Er-doped fluoride-fibre amplifier stages. The laser system will be designed to provide 25 ns pulse durations, 10-30 µJ pulse energies, 100 kHz repetition rate, and laser emission at 2.9 µm wavelength. This laser system will be integrated into an existing LIFT setup and used for the first demonstration of mid-infrared LIFT bioprinting.
The Fellow is an early-stage postdoc, who has resumed his research career after a 5-year period working in industry. He is an expert in fibre laser development and will be trained in quantum-cascade-lasers, gain-switched diode lasers, LIFT, and bioprinting. The complementary training will include communication and dissemination of research results, commercialisation of research output, and acquisition of research and innovation project funding. The Fellowship will enable the Fellow to establish a unique scientific profile, build a research network, and reach professional maturity.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural.
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Programa(s)
Régimen de financiación
MSCA-IF-EF-ST - Standard EFCoordinador
B4 7ET Birmingham
Reino Unido