Biologic Models erzeugt mit Mimaki 3DUJ-553 komplexe, vollfarbige Proteinmodelle

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Biologic Models baut in Zusammenarbeit mit Objex Unlimited, einem Kunden von Mimaki, präzise Modelle von Proteinzellen nach.

Zu den jüngsten Projekten gehört die Nachbildung der Coronavirus-Proteine mit dem Ziel, zur schnellen Entwicklung von Gegenmaßnahmen und zur Erweiterung des Wissens über das Virus beizutragen.

USA, 08.07.2021 – Biologic Models, ein in den USA ansässiger Anbieter von 3D-Proteinmodellen und medizinischen Animationen, erzeugt mithilfe der 3D-Drucktechnologie von Mimaki komplexe molekulare Visualisierungsmodelle. Das Resultat sind Proteine zum Anfassen – mit geradezu unglaublicher Detailgenauigkeit. Gemeinsam mit Objex Unlimited, einem in Kanada ansässigen Kunden von Mimaki, hat Biologic Models eine Reihe von erfolgreichen Projekten für Kunden in den Bereichen Bildung, Forschung und Kunst durchgeführt. Dabei wurde der vollfarbige 3D-Drucker 3DUJ-553 von Mimaki eingesetzt. In jüngster Zeit haben Biologic Models und Objex Unlimited Modelle des Coronavirus (SARS-CoV-2) erzeugt, um die schnelle Entwicklung von Gegenmaßnahmen für den derzeitigen Ausbruch zu unterstützen.

Biologic Models hat sich als Hersteller präziser 3D-Modelle von Proteinen für Forschungseinrichtungen und Sammler etabliert. Die Modelle basieren dabei auf klinischen Forschungsdaten und Röntgenkristallographie-Daten über Proteine. Anfänglich stützte sich das Unternehmen beim 3D-Druck auf das Pulver-Verfahren, stellte aber fest, dass der Druck mit Fotopolymer-basierten 3D-Materialien besser geeignet war. Bemerkenswert ist, dass dieses Verfahren neben Strapazierfähigkeit, Detailgenauigkeit und kurzer Produktionszeit auch einen Farbraum bietet, der den beim Pulver-basierten 3D-Druck verfügbaren Farbraum um das Zehnfache übertrifft. Ein weiterer Pluspunkt ist, dass diese Drucke im Gegensatz zu Modellen aus Sandstein leicht mit einem feuchten Tuch gereinigt werden können. Dies ist für Kunden von Biologic Models, die derartige Objekte ausstellen möchten, gerade in der von COVID geprägten Welt eine unverzichtbare Eigenschaft. Im vergangenen Jahr arbeitete Biologic Models mit Objex Unlimited zusammen, um seine SARS-CoV-2 Modellkollektion mit besserer Farbgenauigkeit und variierenden Transparenz- und Opazitätsgraden auf dem Mimaki 3DUJ-553 zu drucken.

Explore full colour 3D

„Was ich an der Technologie von Mimaki besonders attraktiv fand, war die Fähigkeit, transparente und farbige Tinten zu mischen, um unterschiedliche Transparenzstufen zu erzielen und die Veränderungen im Inneren eines Proteins leichter darzustellen“, sagt Casey Steffen, Director of Operations bei Biologic Models. „Mit unseren nächsten Coronavirus-Modellen verfolgen wir individuelle Mutationen auf einem Bandmodell der rezeptorbindenden Domäne des Spike-Proteins und weisen jeder neuen Mutation eine eigene Farbe zu. Betrachter können lernen, wie sich die Struktur des Virus ändert, indem sie sowohl die Akkumulation der farbigen Ablagerungen als auch die Änderungen an den transparenten intermolekularen Bindungen beobachten. Die komplexen Details, die wir bei einem einzigen Druck erzielen können, sind erstaunlich. Durch die Arbeit mit Objex Unlimited ist mir klar geworden, wie der 3D-Druck aussagekräftigere, präzisere wissenschaftliche Modelle für unsere Kunden erzeugen kann.“

Dank der 10 Millionen Farben umfassenden Farbfunktionalität der 3DUJ-553 sind die Proteinmodelle von Biologic Models deutlich gefärbt, um den biomedizinischen Forschungsstand für den Betrachter klarer und leichter erkennbar zu machen. Der 3D-Druck eines winzigen Proteins könnte 10.000 oder mehr einzelne Atome umfassen. Dies setzt eine Detailgenauigkeit voraus, die mit der hochpräzisen 3D-Drucktechnologie von Mimaki leicht erreicht werden kann. Dank seiner mehrfarbigen, präzisen Drucke schlägt Biologic Models eine Brücke zwischen der physischen und der digitalen Welt. Ein Beispiel hierfür sind etwa QR-Codes, über die spezielle Webseiten aufgerufen werden und die selbst bei winzigen 3D-Druckgrößen noch lesbar sind. „Die 3D-Drucke von Mimaki fördern sowohl ein physisches als auch ein digitales Lernerlebnis, was bisher wegen der Beschränkungen des Pulver-basierten Drucks nicht möglich war“, so Steffen. „Für die zweite Jahreshälfte ist eine neue Modellserie über den Wirkungsmechanismus von Proteinen geplant. Diese Serie von 3D-Modellen integriert AR-Erlebnisse, mit denen Betrachter die dem 3D-Modell zugrundeliegenden Proteindaten digital erkunden können. Exklusiv bei diesen 3D-Drucken von Mimaki ist eine völlig neue molekulare Animation, die zeigt, wie sich die Form des Spike-Glykoproteins im Lauf der Infektion ändert.“

„Die präzisen und feinen Details, die wir in diese Modelle integrieren, setzen eine 3D-Drucktechnologie voraus, die starke und strapazierfähige Teile erzeugt. Sie muss leicht zu bedienen sein, einen schnellen Druck bieten sowie kosteneffektive Modelle für Kunden erzeugen, die lediglich einen einzigen Ausdruck oder eine einzige Visualisierung benötigen. Dies ist insbesondere für viele der im Forschungsbereich tätigen Kunden von Biologic Models wichtig, wenn sie wissen, dass bei einem Projekt demnächst Änderungen oder Updates anstehen“, betonte Steve Corey, President bei Objex Unlimited, abschließend. „Die 3D-Drucktechnologie von Mimaki bietet die Flexibilität, selbst die kompliziertesten molekularen Strukturen leicht und mit unglaublicher Präzision umzusetzen. So können wir Modelle herstellen, die sich selbst für die bedeutungsvollsten und anspruchsvollsten Forschungsprojekte eignen.“

Biologic Models und Objex Unlimited stellen derzeit ihr neues SARS-CoV-2 Virion-Modell vor, in das die jüngsten Forschungsergebnisse über Struktur und Funktionsweise des Virus eingeflossen sind. Gemeinsam haben die beiden Unternehmen sichergestellt, dass die ganze SARS-CoV-2 Kollektion in den neuen Desktop-Drucker passt. Hierdurch wird die Kosteneffektivität jedes Modells für die Kunden von Biologic Models maximiert. Einzelstücke aus der mit dem Mimaki 3D-Drucker erzeugten SARS-CoV-2 Kollektion werden unter folgendem Link zum Kauf angeboten: https://biologic-models.myshopify.com/collections/sars-cov-2

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