جلسه دفاع پایان نامه کارشناسی ارشد (آقای جزینی)
موضوع: کنترل دبی پمپ سرنگی به منظور کاربرد در چاپ سه‌بعدی زیستی
ارائه دهنده: محمدجواد جزینی
استادان راهنما: دکتر محمد دانش- دکتر محسن بدرسمای
استادان مشاور: دکتر احسان فروزمهر
استادان داور: دکتر مهدی کشمیری- دکتر مهدی کاروان
چکیده:
چاپ سه بعدی زیستی به عنوان یک روش نوین جایگزین کشت کلاسیک سلول در سال‌های اخیر توجه پژوهشگران زیادی را به خود جلب کرده‌است. آسیب به بافت‌های بدن یکی از مشکلات رایجی است که سالانه سبب رنجش تعداد زیادی از انسان‌ها می‌شود، حال آن‌که با پیشرفت در حوزه چاپ زیستی می‌توان امید داشت که از این آلام کاسته شود. نتیجه‌بخش بودن محصول نهایی چاپ زیستی وابسته به این اصل است که بافت چاپ‌شده چقدر به بافت طبیعی بدن شباهت دارد تا سلول‌هایی که در آن رشد خواهند کرد هرچه بیشتر بافت طبیعی بدن را بازیابی کنند. به دلیل گستردگی در نوع بافت‌های بدن، جوهرهای مورد استفاده در فرآیند چاپ زیستی بسیار متنوع هستند و پژوهشگران بدون توقف در حال توسعه مواد جدید با خواص و کاربردهای جدید هستند. همین امر باعث شده‌است که توجه کمتری به سمت ارزیابی محصول نهایی چاپ زیستی منعطف گردد. یکی از عوامل مهم در کیفیت ساخت محصول نهایی در فرآیند چاپ زیستی، دبی خروجی از نازل است که تعیین‌کننده خواص داربست چاپ‌شده نظیر تخلخل می‌باشد. از این رو در این پژوهش با تمرکز بر فرآیند چاپ زیستی مبتنی بر اکستروژن، ابتدا یک مدل ریاضی برای این فرآیند ارائه شد. سپس یک کنترل‌کننده خطی‌ساز ورودی-خروجی بر مبنای مشاهده‌گر اغتشاش جهت کنترل دبی طراحی شد. پس از انجام مراحل طراحی، عملکرد این کنترل‌کننده به صورت نرم‌افزاری شبیه‌سازی شد. با تایید عملکرد کنترل‌کننده در شبیه‌سازی‌ها نوبت به پیاده‌سازی می‌رسد. به منظور فراهم آوردن امکان پیاده‌سازی یک دستگاه چاپگر زیستی با سامانه تزریق مکانیکی (پمپ سرنگی) ساخته شد. میز ساخت این دستگاه برای اندازه‌گیری دبی به وسیله حسگر وزن مناسب‌سازی شد و در نهایت با انتخاب سخت‌افزار مناسب، پیاده‌سازی کنترل‌کننده انجام شد و نتایج حاصل از شبیه‌سازی و پیاده‌سازی ارائه گردید.
کلمات کلیدی: چاپ سه‌بعدی زیستی- چاپ زیستی مبتنی بر اکستروژن- کنترل دبی- کنترل‌کننده خطی‌ساز ورودی-خروجی- مشاهده‌گر اغتشاش غیرخطی- مشاهده‌گر حالت غیرخطی