قاعدة بيانات معامل الضغط الناتج عن التعلم الآلي لطباعة الجيلاتين الميثاكريليلي ثلاثية الأبعاد

تمكن الطباعة الحيوية ثلاثية الأبعاد من تصنيع الأنسجة القابلة للطباعة، بما في ذلك تلك الخاصة بإصلاح الأعصاب والغضاريف والجلد. تُعتبر الخصائص الميكانيكية، خاصةً الصلابة، لمساند الطباعة الحيوية ثلاثية الأبعاد حاسمة لتعديل التصاق الخلايا ونموها وهجرتها وتمايزها. يمكن ضبط صلابة المساند بعد الطباعة عن طريق تعديل تركيز الهيدروجيل، وتركيز عوامل الربط، وشدة الضوء أثناء الربط الضوئي، ومدة الربط. إن تحسين هذه الظروف لإنتاج صلابة المرجوة لمساند معينة لنوع خلية معين أو تطبيق هو عملية تستغرق وقتًا طويلاً ومتطلبة. طورت هذه الدراسة نهجًا مبتكرًا للتنبؤ بمعامل الضغط لمساند جيلاتين الميثاكريليلي المطبوعة ثلاثية الأبعاد باستخدام خوارزمية تحسين بايزي (BO). من خلال 10 تكرارات فقط (75 نقطة بيانات تجريبية)، تمكّن النموذج من التنبؤ بأكثر من 13,000 قيمة محتملة لمعامل الضغط في مساحة البحث التي تضم أربعة متغيرات مستقلة (تركيز الجيلاتين، تركيز عامل الربط، مسافة الضوء فوق البنفسجي UV، ومدة التعرض للأشعة فوق البنفسجية). يمكن استخدام هذا النهج في أنواع أخرى من الأحبار الحيوية القابلة للربط الضوئي للطباعة ثلاثية الأبعاد والتي لديها مجموعة متنوعة من المتغيرات قبل أو بعد الطباعة التي يمكن أن تؤثر على صلابة المساند.