Mevcut CNC tezgahlarına uygulanabilir bio yazıcı modül tasarımı
CNC machine compatible bioprinter module design
Yazar: MUHAMMET ERDOĞAN ÖZALP
Danışman: DOÇ. DR. UTKU BÜYÜKŞAHİN
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering ; Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Mekatronik Mühendisliği = Mechatronics Engineering
Dizin: CNC tezgahları = CNC machinery ; Sığır serum albümin = Bovine serum albumin

Özet:
Biyoloji bilimi ve mühendislik arasında gün geçtikçe artan etkileşim, hastalıkların ve sakatlıkların tedavi edilmesinde daha efektif ve olumlu sonuçlar alınmasını sağlamıştır. Özellikle, yeni geliştirilen bioüretim teknikleri daha karmaşık dokuların oluşturulmasına, böylece yapay doku ve organların üretilebilir hale gelmesine olanak sağlamaktadır.
Son 15 yıldaki, doku mühendisliğindeki gelişmeler, araştırmacıların basit dokuları oluşturmasını mümkün hale getirmiştir. Fakat üretim yöntemi olarak hücre ekimi metodunun seçilmesi doku oluşturulması için çok uzun zaman gerektirmekte ve yöntem yeterince efektif olmamaktadır. Bu yöntem için öncelikle doku iskeleti oluşturulur, daha sonra bu iskelette ilgili alanlara hücreler ekilir.
Kontrollü damlacıklar prensibini temel alan hücre üretim teknikleri, bioüretim yöntemleri alanında öncü olarak kabul edilmektedir. Bu yöntem canlı hücreler, biomalzemeler ve diğer malzemelerin istenilen 2 veya 3 boyutlu düzlemdeki yerlerine yerleştirilmesine olanak sağlamaktadır.
Süreci daha efektif ve hızlı hale getirmek için, araştırmacılar 2003 yılında masaüstü yazıcıları, hücre baskısı yapabilecek hale getirebilmek için çalışmalara başlamışlardır. Yöntem başarılı olmuş ve günümüze kadar ihtiyaçlar doğrultusunda optimizasyonlar ve değişiklikler geçirerek gelmiştir.
Bu çalışmada HP C6602 yazıcı kartuşu kullanılarak robotik ve lineer sistemlere adapte edilebilecek, biyolojik baskı yapabilen bioyazıcı modülü tasarlanmıştır. Geliştirilmiş olan yazılım ve elektronik devre sayesinde kartuş yazıcıdan bağımsız olarak kontrol edilebilir hale getirilmiştir.

Abstract:
The growing interaction between the engineering and development biology is reshaping the way of treating injury and disease with more effective and positive results. Especially, development of new biofabrication techniques allows to manufacture more complex tissues which will led to engineer complex tissues and organs.
The developments on tissue engineering in last 15 years allow researchers to engineer basic tissues. But using cell seeding method to produce these basic tissues, needs long time to produce and is not effective enough.
The drop-on-demand cell printing method is accepted as pioneering work in biofabrication techniques. This method allows to position the cells, biomaterials and other required drugs and materials in 2 and 3 dimensional plane as required.
In 2003, to make the progress faster and more effective, researchers started to modify the desktop printers for robust deposition of living cells. The method was successfully developed and optimized for better printing until today.
The aim of this thesis is to design lineer, robotic or CNC machine compatible bioprinter module. For this purpose, electronic circuit, software and mechanical apparatus was developed. With the developed software and electronic circuit, cartridge can be controlled without a need of a printer.