Advertencia: Esta página es una traducción de esta página originalmente en inglés. Tenga en cuenta ya que las traducciones son generadas por máquinas, no que todos traducción será perfecto. Este sitio Web y sus páginas están destinadas a leerse en inglés. Cualquier traducción de este sitio Web y su páginas Web puede ser imprecisa e inexacta en su totalidad o en parte. Esta traducción se proporciona como una conveniencia.

El laboratorio de Tejas A&M produce el tejido del hueso 3D-bioprinted para beneficiar a la regeneración del hueso

El Dr. Akhilesh K. Gaharwar, profesor adjunto, ha desarrollado un bioink altamente imprimible como una plataforma para generar tejidos funcionales de la anatómico-escala. Este estudio fue publicado recientemente en los materiales aplicados y los interfaces de la sociedad de substancia química americana.

Bioprinting es una aproximación aditiva emergente de la fabricación que toma biomateriales tales como hidrogeles y los combina con las células y los factores de incremento, que entonces se imprimen para crear tejido-como las estructuras que imitan tejidos naturales.

Un uso de esta tecnología podría diseñar los injertos paciente-específicos del hueso, un área que está ganando interés de investigadores y de clínicos. El hueso de manejo deserta y los daños con tratamientos tradicionales tienden a ser lentos y costosos. Gaharwar dijo que eso los tejidos el convertirse del hueso del repuesto podría crear los nuevos tratamientos emocionantes para los pacientes que sufrían de artritis, de fracturas de hueso, de infecciones dentales y de defectos craneofaciales.

Bioprinting requiere los biomateriales célula-cargados que pueden atravesar una boquilla como un líquido, pero casi solidifica tan pronto como se depositen. Estos bioinks necesitan actuar como las ondas portadoras de la célula y componentes estructurales, requiriéndolos ser altamente imprimibles mientras que ofrecen un microambiente robusto y célula-cómodo. Sin embargo, los bioinks actuales faltan el suficiente biocompatibility, la imprimibilidad, la estabilidad estructural y las funciones tejido-específicas necesarios para traducir esta tecnología a los usos preclínicos y del clinal.

Para abordar esta entrega, el grupo de la investigación de Gaharwar está llevando esfuerzos en los bioinks avanzados que se convierten conocidos como bioinks Iónico-Covalentes de la alambrada (NICE) de Nanoengineered. Los bioinks AGRADABLES son una combinación de dos técnicas del refuerzo (nonreinforcement y red iónico-covalente), que juntas ofrecen un refuerzo más efectivo ese los resultados en estructuras mucho más fuertes.

Una vez que el bioprinting es completo, las redes AGRADABLES célula-cargadas se reticulan para formar andamios más fuertes. Esta técnica ha permitido que el laboratorio produzca reconstrucciones completas, célula-cómodas de partes del cuerpo humanas, incluyendo los oídos, los vasos sanguíneos, el cartílago e incluso los segmentos del hueso.

Pronto después del bioprinting, las células cubiertas comienzan a depositar las nuevas proteínas ricas en a cartílago-como la matriz extracelular que calcifica posteriormente para formar un hueso mineralizado durante un período de tres meses. El casi 5 por ciento de estos andamios impresos consistió en el calcio, que es similar al hueso canceloso, la red del tejido esponjoso encontrada típicamente en huesos vertebrales.

Para entender cómo estas estructuras bioprinted inducen la diferenciación de célula madre, un transcriptome entero llamado técnica de la genómica de la siguiente-generación que ordenaba (ARN-seq) fue utilizado. ARN-seq toma una foto de toda la comunicación genética dentro de la célula en el momento dado. Las personas trabajaron con el Dr. Irtisha Singh del centro de la ciencia de la salud de Tejas A&M, que sirvió como co-investigador.

La piedra miliaria siguiente en 3D bioprinting es la maduración de construcciones bioprinted hacia la generación de tejidos funcionales. Nuestro estudio demuestra que el bioink AGRADABLE desarrollado en nuestro laboratorio se puede utilizar para dirigir tejidos del hueso 3D-functional.”

El Dr. Akhilesh K. Gaharwar, profesor adjunto, Tejas A&M

En el futuro, las personas de Gaharwar proyectan demostrar in vivo las funciones del tejido del hueso 3D-bioprinted.

Source:
Journal reference:

Chimene, D., et al. (2020) Nanoengineered Osteoinductive Bioink for 3D Bioprinting Bone Tissue. Applied Materials and Interfaces. doi.org/10.1021/acsami.9b19037.