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El nuevo proceso habilita la impresión 3D de tejidos biológicos sin los andamios

Los tejidos y los órganos dirigidos se han crecido con diversos grados de éxito en laboratorios durante muchos años. Muchos de ellos han utilizado una aproximación del andamio donde las células se siembran sobre las estructuras de apoyo biodegradables que ofrecen la configuración subyacente del órgano o del tejido deseado.

Pero los andamios pueden ser problemáticos -- final, deben degradar y desaparecer, pero sincronización que la descomposición coincidir con la maduración del órgano es difícil, y a veces los subproductos de la degradación pueden ser tóxicos. Los andamios también pueden interferir con el revelado de las conexiones de la célula-a-célula, que son importantes para la formación de tejidos funcionales.

Ahora, un equipo de investigación llevado por Eben Alsberg, el profesor de Richard y de la colina del préstamo de la bioingeniería y de las ortopedias en la Universidad de Illinois en Chicago, ha desarrollado un proceso que habilita la impresión 3D de tejidos biológicos sin los andamios usando la “tinta” compuestos solamente de células madres. Él denuncia sus resultados en los horizontes de los materiales del gorrón.

Nuestra célula que imprime solamente la plataforma permite la impresión 3D de células sin un apoyo clásico del andamio usando un baño temporal de la moldura del hidrogel en el cual la impresión ocurra.”

Eben Alsberg, Universidad de Illinois en Chicago

Las molduras del hidrogel de la micrón-escala permiten la boquilla de la impresora 3D al movimiento con él y depositan las células con resistencia mínima a ese movimiento de la boquilla o a la eyección de las células. Las molduras del gel soportan las células como se imprimen y las mantienen y preservan su forma.

Una vez que las células se imprimen en la matriz de la moldura del hidrogel, se expone a la luz UV, que reticula las molduras juntas, en efecto congelándolas en el lugar. Esto permite las células impresas conectar con uno a, madurarse y crecer dentro de una estructura estable. Los ambientes que baña las células fluyen fácilmente a través de las molduras reticuladas del gel y se pueden cambiar fuera según las necesidades para ofrecer los alimentos frescos y para disponer de los residuos hechos por las células. Las molduras del hidrogel se pueden quitar con la agitación apacible, o controlar su degradación, saliendo del tejido intacto detrás.

“El baño de la moldura del hidrogel tiene propiedades únicas que permitan para ambos la impresión del bioink de la célula-solamente en configuraciones complejas, y estabilización temporal subsiguiente de estas estructuras de la célula-solamente a tener en cuenta para que las uniones de la célula-célula formen,” Alsberg dijo. “Usando química podemos entonces regular cuando salen las molduras.”

Las personas del Alsberg de las células usadas son células madres -- los que pueden distinguir en que una amplia variedad la otra célula pulsa. Utilizaron a las células madres a la huella 3D un oído del cartílago y un “fémur roedor-clasificado” en el baño de la moldura del hidrogel. Las células que imprimieron podían formar el establo, conexiones de la célula-célula a través de las proteínas especializadas.

“Por primera vez, las construcciones de la célula-solamente se pueden imprimir en las formas complejas que se componen de diversos tipos de la célula sin una onda portadora del hidrogel o un andamio tradicional que se puedan entonces estabilizar por un período de un día a las semanas. Hemos demostrado que los agregados de la célula se pueden ordenar y montar usando esta estrategia tejidos funcionales más grandes de la forma, que pueden tener valores para la ingeniería del tejido o el remedio regenerador, investigación de la droga y como modelos para estudiar biología de desarrollo, a” Alsberg dijimos.

Source:
Journal reference:

Alsberg, E. et al. (2019) Individual cell-only bioink and photocurable supporting medium for 3D printing and generation of engineered tissues with complex geometries. Materials Horizons. doi.org/10.1039/C9MH00375D.