A técnica 3D bioprinting nova mostra o potencial para a fabricação artificial do tecido

Os coordenadores de Boulder da Universidade do Colorado desenvolveram uma técnica da impressão 3D que permitisse o controle localizado da consistência de um objeto, abrindo as avenidas biomedicáveis novas que poderiam um dia incluir artérias e o tecido artificiais do órgão.

O estudo, que foi publicado recentemente nas comunicações da natureza do jornal, esboça um método que caracterize a grão fina, controle programável da impressão da camada-por-camada sobre a rigidez, permitindo que os pesquisadores imitem a geometria complexa dos vasos sanguíneos que altamente são estruturados no entanto devem permanecer flexível.

Os resultados podiam um dia conduzir para melhorar, tratamentos mais personalizados para aqueles que sofrem da hipertensão e outras doenças vasculares.

“A ideia era adicionar propriedades mecânicas independentes às estruturas 3D que podem imitar o tecido natural do corpo,” disse Xiaobo Yin, um professor adjunto no departamento de Boulder do CU da engenharia mecânica e no autor superior do estudo. “Esta tecnologia permite que nós criem as microestrutura que podem ser personalizadas para modelos da doença.”

Os vasos sanguíneos endurecidos são associados com a doença cardiovascular, mas projetar uma solução para a substituição viável da artéria e do tecido provou historicamente o desafio.

Para superar estes obstáculos, os pesquisadores encontraram uma maneira original de aproveitar-se do papel do oxigênio em ajustar o formulário final de uma estrutura 3D-printed.

O “oxigênio é geralmente uma coisa ruim que causa a cura incompleta,” disse Yonghui Ding, um pesquisador pos-doctoral na engenharia mecânica e autor principal do estudo. “Aqui, nós utilizamos uma camada que permita uma taxa fixa de permeação do oxigênio.”

Mantendo o controle apertado sobre a migração do oxigênio e sua exposição à luz subseqüente, Ding disse, os pesquisadores têm a liberdade para controlar que áreas de um objeto são solidificadas para ser mais duras ou mais macias--tudo ao manter a geometria total o mesmos.

“Esta é uma revelação profunda e uma primeira etapa incentivando para nosso objetivo de criar as estruturas que funcionam como uma pilha saudável deve funcionar,” Ding disse.

Como uma demonstração, os pesquisadores imprimiram três versões de uma estrutura simples: um feixe superior apoiado por duas hastes. As estruturas eram idênticas na forma, no tamanho e nos materiais, mas tinham sido imprimidas com três variações na rigidez da haste: macio/macio, duramente/macio e duramente/duramente. As hastes mais duras apoiaram o feixe superior quando as hastes mais macias o permitiram a inteiramente ou parcialmente colapso.

Os pesquisadores repetiram o repto com uma figura chinesa pequena do guerreiro, imprimindo o de modo que as camadas exteriores permanecessem duras quando o interior permaneceu macio, deixando o guerreiro com um coração exterior e macio resistente, por assim dizer.

A impressora tabletop-feita sob medida é actualmente capaz do trabalho com matérias biológicos para baixo a um tamanho de 10 mícrons, ou de aproximadamente um décimo da largura de um cabelo humano. Os pesquisadores são optimistas que os estudos futuros ajudarão a melhorar as capacidades mesmo mais adicionais.

“O desafio é criar uma escala mesmo mais fina para as reacções químicas,” disse Yin. “Mas nós vemos a oportunidade tremenda adiante para esta tecnologia e o potencial para a fabricação artificial do tecido.”

Source: https://www.colorado.edu/