水凝膠支架的飛秒激光全息加工
本文關(guān)鍵詞:水凝膠支架的飛秒激光全息加工 出處:《光學(xué)精密工程》2017年09期 論文類型:期刊論文
更多相關(guān)文章: 飛秒激光 雙光子加工 貝塞爾光束 水凝膠 細(xì)胞支架
【摘要】:為了實(shí)現(xiàn)以水凝膠為材料的細(xì)胞支架快速加工,將計(jì)算全息法引入傳統(tǒng)的飛秒激光雙光子加工中,并對(duì)全息圖的生成方法和全息圖對(duì)加工結(jié)構(gòu)的影響進(jìn)行了研究。首先,根據(jù)貝塞爾光波動(dòng)方程和其透射函數(shù)生成貝塞爾光束全息圖,分析兩種參數(shù)對(duì)環(huán)形結(jié)構(gòu)大小和質(zhì)量的影響。然后利用生成的全息圖加工得到壁厚800nm、直徑為8~15μm不等的水凝膠(PEGDA)圓管結(jié)構(gòu)。最后,實(shí)現(xiàn)了基于圓管道的水凝膠細(xì)胞支架高效快速加工,支架中圓管道壁厚800nm、直徑為8μm。本文首次將飛秒激光全息加工技術(shù)應(yīng)用于水凝膠三維支架加工,解決了飛秒激光單點(diǎn)加工效率的問(wèn)題。該技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)中具有廣闊的應(yīng)用前景。
[Abstract]:In order to realize the rapid fabrication of cell scaffolds based on hydrogel, the CGH method was introduced into the traditional femtosecond laser two-photon processing. The generation method of the hologram and the influence of the hologram on the fabrication structure are studied. Firstly, the Bessel beam hologram is generated according to the Bessel wave equation and its transmission function. The influence of two parameters on the size and mass of annular structure is analyzed, and then the wall thickness of 800 nm is obtained by using the generated hologram. The hydrogel cell scaffold with a diameter of 8 ~ 15 渭 m was fabricated quickly and efficiently, and the wall thickness of the circular tube was 800 nm. The diameter is 8 渭 m. In this paper, femtosecond laser holography is first applied to hydrogel three-dimensional scaffold processing. The problem of single point processing efficiency of femtosecond laser is solved and the technology has a broad application prospect in biomedicine.
【作者單位】: 中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)精密機(jī)械與精密儀器系;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(No.51675503,No.61475149,No.51405464,No.61675190,No.51605463) 中央高校基本研究經(jīng)費(fèi)資助項(xiàng)目(No.WK2480000002) 中國(guó)博士后科學(xué)基金資助項(xiàng)目(No.2016M590578,No.2016M602027) 中科院儀器研制項(xiàng)目(No.YZ201566)
【分類號(hào)】:TN249
【正文快照】: 1引言水凝膠是一種高含水量的三維網(wǎng)狀聚合物,是最有潛力替代生體軟組織的生物材料,已廣泛應(yīng)用于組織工程等領(lǐng)域[1]。三維細(xì)胞支架結(jié)構(gòu)決定培育細(xì)胞后組織的形貌特點(diǎn)和細(xì)胞的生長(zhǎng)情況,因此通過(guò)構(gòu)建可控的三維細(xì)胞支架來(lái)靈敏地控制細(xì)胞的增殖行為[2]和遷移行為[3],在組織工程研
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本文編號(hào):1365684
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