Anonim

Nová bioprintová technika vytváří silnější a zdravější tkáň

Věda

Nick Lavars

24. února 2014

2 obrázky

Výzkumníci použili tři speciálně vyvinuté inkousty, které si vypůjčují biologické vlastnosti z lidské tkáně, a umožňují tlustší a zdravější 3D tištěnou repliku

Pojem 3D tištěná biologická tkáň má všechny možnosti pro testování léků a opravu poškozených buněk, ačkoli replikaci složitosti lidské tkáně v laboratoři představuje některé velmi velké výzvy. Nová metoda bioprintů vyvinutá výzkumnými pracovníky z Wyssova institutu pro biologicky inspirované inženýrství na Harvardské univerzitě umožnila vytvoření tkáňových konstrukcí s malými krevními cévami a několika typy buněk, což znamenalo významný pokrok směrem k tisku živých tkání.

Zatímco 3D tištěná lidská tkáň byla vytištěna dříve, vědci byli omezeni na výrobu relativně tenkých vrstev. Úsilí vytvářet vrstvy silnější než přibližně třetina desetiletí narazila na problémy způsobené buňkami na vnitřním hladovění kyslíku a živin a zároveň neměl žádný způsob, jak se zbavit odpadu, což nakonec způsobí, že se dusí a umírá.

V boji proti tomuto problému použili výzkumní pracovníci Wyss Institute tři speciálně vyvinuté "bio-inkousty", tj. Inkousty, které si vybírají určité biologické vlastnosti z reálných živých tkání. První použitá extracelulární matrice, která spojuje buňky dohromady za účelem vytvoření tkáně, zatímco druhá inkoust používá kombinaci extracelulární matrice a živých buněk.

Třetí inkoust byl navržen tak, aby se roztavil, ne jak se ohřívá, ale jak se ochladí. To znamenalo, že jakmile ho družstvo vytvořilo síť buněk, mohlo by to být chlazeno, roztaveno a nakonec vyčerpáno z tkáně, opouštějící síť dutých trubiček na svém místě a cestu k cévním cestám.

To napodobuje klíčovou charakteristiku živé tkáně, kde vnitřní buňky jsou udržovány sítí drobných, tenkostěnných cév, které poskytují kyslík a živiny a zároveň odstraňují odpad. Tým testoval repliku a pomocí modelu byl schopen postavit tištěné tkáně různých architektur a nakonec složitý konstrukt obsahující krevní cévy a tři typy buněčných typů, což je struktura, která říká, že se blíží složitosti lidské tkáně.

"Tkáňští inženýři čekali na takovou metodu, " uvedl Dr. Ing Ing, MD, Ph.D., zakládající ředitel Institutu Wysse. "Schopnost vytvářet funkční cévní sítě ve 3D tkáních před implantací nejen umožňuje vytvoření silnějších tkání, ale také zvyšuje možnost chirurgického propojení těchto sítí s přirozenou vaskulaturou za účelem podpory okamžité perfúze implantovaného tkáně, což by mělo výrazně zvyšují jejich přilnavost a přežití ".

Týmové krátkodobé ambice pro tuto technologii jsou zaměřeny na vytváření 3D tkání, které napodobují živé tkáně tak, aby byly užitečné při screeningu léků pro bezpečnost a účinnost. "To je tam, kde je bezprostřední potenciál pro dopad, " říká Jennifer Lewisová, členka fakulty péče Wyss Institute a vedoucím autorem sudy.

Vyšetřený byl publikován tento měsíc v časopise Advanced Materials .

Zdroj: Wyss Institute

Třetí inkoust byl navržen tak, aby se roztavil, ne jak se ohřívá, ale jak se ochladí. To znamenalo, že jakmile ho družstvo vytvořilo síť vláken, mohlo by být chlazeno, roztaveno a nakonec vytáhnuto z tkáně, a na místě by zůstala síť dutých trubiček

Výzkumníci použili tři speciálně vyvinuté inkousty, které si vypůjčují biologické vlastnosti z lidské tkáně, a umožňují tlustší a zdravější 3D tištěnou repliku

Doporučená Redakce Choice