Método novo da litografia para produzir tecidos e órgãos complexos

A produção de órgãos artificiais é um assunto de pesquisa quente. Em um futuro próximo, os órgãos artificiais compensarão a falta de doações de órgão e substituirão as experiências animais. Embora houvesse já umas experiências prometedoras com as impressoras 3D que usam uma “bio-tinta” que contem pilhas vivas, um órgão funcional foi criado nunca desta maneira. Um consórcio europeu coordenado pelo Dr. Elena Marti'nez (IBEC, Barcelona, Espanha) e envolvimento da universidade Francoforte de Goethe está quebrando agora a nova base. O consórcio está desenvolvendo um método da litografia que confie na iluminação clara da folha e nos hydrogels fotossensíveis especiais que são misturados com as pilhas vivas.

os sistemas da Bio-impressão que acumulam estruturas mergulham pela camada (aproximação de baixo para cima) têm desvantagens consideráveis. De um lado, o processo de impressão toma distante demasiado por muito tempo, de modo que as possibilidades da sobrevivência das pilhas na bio-tinta e nas camadas polimerizadas diminuam consideravelmente. Além disso, a pressão da extrusão conduz a uma taxa de morte celular considerável, especialmente para células estaminais. Além, a definição do método, ao redor 300 micrômetros, é demasiado baixa distante para reproduzir as estruturas delicadas do tecido natural. Finalmente, é particularmente difícil integrar estruturas ocas complexas, por exemplo vasos sanguíneos, no tecido da pilha.

Com nosso projecto, nós queremos ir o contrário desenvolvendo um método invertido da litografia.”

Dr. Francesco Pampaloni do instituto de Buchmann para as ciências da vida moleculars (BMLS) na universidade de Goethe

Os trabalhos de processo em uma maneira similar à litografia na tecnologia de semicondutor. Em vez do semicondutor e da camada fotossensível, que é iluminada por uma máscara, um hydrogel com moléculas fotossensíveis é usado. Isto é expor a uma folha fina do laser usando a técnica inventada pelo prof. Ernst Stelzer para a microscopia clara da folha. Isto conduz à formação de estruturas chain ramificadas (polímeros) esse saque como uma matriz para a colonização por pilhas vivas. Permanecer, hydrogel líquido é lavado ainda para fora.

“Este método permitir-nos-á de ajustar a estrutura espacial e a rigidez com uma definição inaudita de modo que nós possamos criar as mesmas microestrutura heterogêneas que as pilhas encontram em tecidos naturais,” explica Pampaloni. Pampaloni espera que as possibilidades completamente novas emergirão para a bio-fabricação de tecidos complexos e de suas microestrutura anatômicas. Além, as propriedades específicas da matriz podem ser usadas para introduzir células estaminais em compartimentos bem definidos ou para permitir a formação de embarcações. Umas vantagens mais adicionais sobre sistemas de impressão 3D convencionais são produção de alta velocidade e eficaz na redução de custos.

Suportes MAIS BRILHANTES para “Bioprinting pela litografia clara da folha: projetando tecidos complexos com alta resolução na alta velocidade”. Começando em julho de 2019, o projecto será financiado por três anos como parte do programa aberto futuro e emergente ilustre e altamente selectivo da União Europeia “das tecnologias” (FET) do horizonte 2020. MAIS BRILHANTE será financiado com um total do € 3.450.000, de que o € 700.000 irá a uma equipe conduzida pelo Dr. Pampaloni em Físico Biologia Grupo do prof. Stelzer no departamento das ciências biológicas da universidade de Goethe. Uns sócios mais adicionais são os IBEC (Barcelona, Espanha, coordenação), Technion (Haifa, Israel) e as empresas Cellendes (Reutlingen, Alemanha) e Mycronic (Täby, Suécia).