Nuovo metodo di litografia per la produzione i tessuti e degli organi complessi

La produzione degli organi artificiali è un argomento di ricerca caldo. Nell'immediato futuro, gli organi artificiali compenseranno la mancanza di donazioni di organo e sostituiranno gli esperimenti sugli animali. Sebbene già stia promettendo sperimenti con le stampanti 3D che usano “un bio--inchiostro„ che contiene le celle viventi, un organo funzionale non è stato creato mai in questo modo. Un consorzio europeo coordinato dal Dott. Elena Martinez (IBEC, Barcellona, Spagna) e comprendere l'università Francoforte di Goethe ora sta rompendo un nuovo terreno. Il consorzio sta mettendo a punto un metodo della litografia che conta sull'illuminazione leggera della lamiera sottile e sugli idrogel fotosensibili speciali che sono misti con le celle viventi.

i sistemi di Bio--stampa che sviluppano le strutture mettono a strati dal livello (approccio dal basso) presentano i considerevoli svantaggi. Da un lato, il trattamento di stampa cattura lontano troppo lungamente, di modo che le probabilità di sopravvivenza delle celle nell'bio--inchiostro e nei livelli polimerizzati diminuiscono considerevolmente. Ancora, la pressione dell'estrusione piombo ad un considerevole tasso di mortalità delle cellule, particolarmente per le cellule staminali. Inoltre, la risoluzione del metodo, intorno 300 micrometri, è troppo minimo lontano per riprodurre le strutture delicate del tessuto naturale. Per concludere, è particolarmente difficile da integrare le strutture vuote complesse, per esempio vasi sanguigni, nel tessuto delle cellule.

Con il nostro progetto, vogliamo andare il contrario mettendo a punto un metodo dall'alto in basso della litografia.„

Dott. Francesco Pampaloni dall'istituto di Buchmann per le scienze biologiche molecolari (BMLS) all'università di Goethe

Gli impianti trattati in un simile modo a litografia in tecnologia dei semiconduttori. Invece del semiconduttore e del livello fotosensibile, che è illuminato da una maschera, un idrogel con le molecole fotosensibili è usato. Ciò è esposta ad una lamiera sottile sottile della luce laser facendo uso della tecnica inventata da prof. Ernst Stelzer per microscopia leggera della lamiera sottile. Ciò piombo alla formazione di strutture a catena ramificate (polimeri) quel servire come matrice per colonizzazione dalle celle viventi. Rimanere, ancora idrogel liquido è scolorito.

“Questo metodo ci permetterà di regolare la struttura spaziale e la rigidezza con una risoluzione senza precedenti in moda da poterci creare noi le stesse microstrutture eterogenee che le celle trovano in tessuti naturali,„ spiega Pampaloni. Pampaloni prevede che le possibilità completamente nuove emergano per il bio--montaggio dei tessuti complessi e delle loro microstrutture anatomiche. Inoltre, i beni specifici della matrice possono essere usati per introdurre le cellule staminali nei compartimenti ben definiti o per permettere alla formazione di imbarcazioni. Ulteriori vantaggi sopra i sistemi di stampa convenzionali 3D sono produzione ad alta velocità e redditizia.

Supporti PIÙ LUMINOSI per “Bioprinting da litografia leggera della lamiera sottile: costruendo i tessuti complessi con l'alta risoluzione all'alta velocità„. Cominciando nel luglio 2019, il progetto sarà costituito un fondo per tre anni come componente del programma aperto rinomato ed altamente selettivo dell'Unione Europea “di emergenza e future delle tecnologie„ (FET) di orizzonte 2020. PIÙ LUMINOSO sarà finanziato con complessivamente € 3.450.000, cui di € 700.000 andrà ad un gruppo piombo dal Dott. Pampaloni in Physical Biology Group di prof. Stelzer nell'instituto di scienze biologiche dell'università di Goethe. Ulteriori partner sono i IBEC (Barcellona, Spagna, coordinamento), Technion (Haifa, Israele) e le società Cellendes (Reutlingen, Germania) e Mycronic (Täby, Svezia).