I ricercatori sviluppano il nuovo modo all'interfaccia di vita della stampa 3D con i vasi sanguigni

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I ricercatori al Rensselaer Polytechnic Institute hanno sviluppato un modo all'interfaccia di vita della stampa 3D, completa con i vasi sanguigni. L'avanzamento, pubblicato oggi online in tessuto che costruisce la parte A, È un punto significativo verso creare gli innesti che sono più simile all'interfaccia che i nostri organismi producono naturalmente.

“Ora, qualunque è per quanto un prodotto clinico fosse disponibile più simile ad un cerotto operato,„ ha detto Pankaj Karande, un professore associato di assistenza tecnica chimica e biologica e membro del centro per biotecnologia e gli studi interdisciplinari (CBIS), che piombo questa ricerca a Rensselaer. “Fornisce una certa ferita accelerata che guarisce, ma finalmente cad da appena; mai non realmente integra con le cellule ospiti.„

Una barriera significativa a quell'integrazione è stata l'assenza di sistema vascolare di funzionamento negli innesti di interfaccia.

Karande sta lavorando a questa sfida per parecchi anni, precedentemente pubblicante uno dei primi documenti che indicano che i ricercatori potrebbero catturare due tipi di cellule umane viventi, trasformarli “gli bio--inchiostri,„ e stamparli in una struttura del tipo di interfaccia. Da allora, lui ed il suo gruppo stanno lavorando con i ricercatori dalla scuola di medicina di Yale per incorporare il sistema vascolare.

In questo documento, i ricercatori mostrano quello se aggiungono gli elementi chiave -- compreso le celle endoteliali umane, che allineano l'interno dei vasi sanguigni e le celle umane del pericyte, che avvolgono le celle endoteliali -- con il collageno animale ed altre celle strutturali trovati tipicamente in un innesto di interfaccia, le celle cominciano comunicare e formare una struttura vascolare biologicamente pertinente all'interno della portata di alcune settimane. Potete guardare Karande spiegare questo sviluppo qui.

Come ingegneri che lavorano per ricreare la biologia, sempre abbiamo apprezzato e stato informati del fatto che la biologia fosse molto più complessa dei sistemi che semplici facciamo in laboratorio. Siamo stati sorpresi piacevolmente trovare che, una volta che cominciamo avvicinarci a quella complessità, la biologia assume la direzione di e comincia ottenere sempre più vicino a che cosa esiste in natura.„

Pankaj Karande, professore associato di assistenza tecnica chimica e biologica, Rensselaer Polytechnic Institute

Una volta che il gruppo di Yale la innestasse su un tipo speciale di mouse, le imbarcazioni dall'interfaccia stampata dal gruppo di Rensselaer hanno cominciato a comunicare e connettere con le proprie imbarcazioni del mouse.

“Che è estremamente importante, perché sappiamo c'è realmente un trasferimento di sangue e sostanze nutrienti all'innesto che sta tenendo l'innesto vivo,„ Karande ha detto.

Per rendere questo utilizzabile ad un livello clinico, i ricercatori devono potere modificare le celle erogarici facendo uso di qualcosa come la tecnologia di CRISPR, di modo che le imbarcazioni possono integrare ed essere accettate dall'ente del paziente.

“Non siamo ancora a quel punto, ma siamo un punto più vicino,„ Karande ha detto.

“Questo sviluppo significativo evidenzia il vasto potenziale di 3D che bioprinting nella medicina di precisione, in cui le soluzioni possono essere adeguate a alle situazioni specifiche e finalmente le persone,„ ha detto Deepak Vashishth, il Direttore CBIS. “Questo è un esempio perfetto di come gli ingegneri a Rensselaer stanno risolvendo le sfide relative alle sanità.„

Karande ha detto che più lavoro dovrà essere fatto per indirizzare le sfide connesse con i pazienti dell'ustione, che comprendono la perdita di nervo e di conclusioni vascolari. Ma gli innesti che il suo gruppo ha creato portano i ricercatori più vicino alla gente d'aiuto con le emissioni più discrete, come il diabetico o le ulcere di pressione.

“Per quei pazienti, questi sia, perché le ulcere solitamente compaiono alle posizioni distinte sull'organismo e possono essere indirizzate con i più piccoli pezzi di interfaccia,„ Karande perfetto ha detto. “Ferisca la guarigione tipicamente cattura più lungamente in pazienti diabetici e questo potrebbe anche contribuire ad accelerare quel trattamento.„