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Los científicos toman medida importante en 3D bioprinting órganos funcionales

Los científicos han llevado una medida importante más cercano a poder los órganos funcionales del bioprint 3D, después de que los investigadores idearan un método de reconstruir componentes del corazón humano, según un estudio publicado en la edición del 2 de agosto de la ciencia.

Las personas de los investigadores de la universidad del Carnegie Mellon desarrollaron una versión avanzada de embutir reversible Freeform de la tecnología (FRESCA) suspendida de los hidrogeles, al colágeno de la huella 3D con los componentes sin precedentes de la complejidad y de la construcción del corazón humano que atravesaba de los pequeños vasos sanguíneos a las válvulas a los ventrículos que batían. La patente recientemente concedida 10.150.258 de los E.E.U.U., tecnología FRESCA ahora se autoriza a FluidForm, un lanzamiento comprometido dramáticamente a desplegar la capacidad de la impresión 3D.

Ahora tenemos la capacidad de construir las construcciones que recapitulan las propiedades estructurales, mecánicas, y biológicas dominantes de tejidos nativos. Todavía hay muchos retos a vencer para conseguirnos a los órganos bioengineered 3D, pero esta investigación representa un paso importante adelante.”

Profesor Adán Feinberg, CTO y cofundador, FluidForm

Feinberg es también el investigador principal de los biomateriales regeneradores y grupo de la terapéutica en el Carnegie Mellon, en donde la investigación fue hecha.

Aunque 3D bioprinting ha logrado piedras miliarias importantes, la impresión directa de células vivas y de biomateriales suaves ha probado difícil. Un obstáculo dominante está soportando los materiales biológicos suaves y dinámicos durante el proceso de impresión para lograr la resolución y la fidelidad requeridas para reconstruir la estructura 3D y la función complejas.

Aplicaciones FRESCAS una aproximación embutida de la impresión que resuelve este reto usando un gel temporal del apoyo, haciéndolo posible a los andamios complejos de la huella 3D usando el colágeno en su forma sin modificar nativa. En el pasado, los investigadores eran limitados porque los materiales suaves eran difíciles de imprimir con de alta fidelidad más allá de algunas capas en la altura debida ceder.

Llevado por los co-primeros autores y co-fundadores Andrew Lee y Andrew el Hudson de FluidForm, las nueve piezas de las personas del Carnegie Mellon superaron estos obstáculos desarrollando una aproximación que utiliza el cambio de pH rápido al uno mismo-montaje del colágeno de la impulsión.

Los corazones bioprinted 3D FRESCOS fueron basados en MRI humano y reprodujeron exacto la estructura anatómica paciente-específica. Ventrículos cardiacos más pequeños impresos con los cardiomyocytes humanos mostrados sincronizaron contracciones, la propagación direccional del potencial de acción, y el pared-espesamiento del hasta 14% durante sístole máxima. Sigue habiendo los retos sin embargo, incluyendo generar los mil millones de células requeridas a tejidos más grandes de la huella 3D, logrando la escala de la fabricación, y el proceso regulador hasta ahora indefinido para la traslación clínica.

Mientras que el corazón humano fue utilizado para el prueba-de-concepto, la impresión FRESCA del colágeno y de otros biomateriales suaves es una plataforma que tiene el potencial de construir los andamios avanzados para una amplia gama de tejidos y de sistemas del órgano.

“FluidForm es extraordinario orgulloso de la investigación hecha en el Feinberg que el laboratorio” dijo a Mike Graffeo, CEO, FluidForm. “La técnica FRESCA desarrollada en la universidad del Carnegie Mellon permite a investigadores bioprinting lograr la estructura, la resolución, y la fidelidad sin precedentes, que habilitará un salto cualitativo adelante en el campo. Somos muy emocionados poner esta tecnología a disposición los investigadores por todas partes.”

FluidForm está comercializando la tecnología FRESCA vía su primer producto, gel bioprinting del apoyo de LifeSupport (TM), habilitando a investigadores en todo el mundo llega hasta a bioprinting de alto rendimiento 3D del colágeno, de células y de una amplia gama de biomateriales.

Source:
Journal reference:

Lee, A. et al. (2019) 3D bioprinting of collagen to rebuild components of the human heart. Science. doi.org/10.1126/science.aav9051