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Os pesquisadores de POSTECH produzem a impressão 3D de utilização modelo do pulmão artificial

A temperatura mais morna e as flores de florescência sinalizam a chegada da mola. Contudo, as preocupações sobre doenças respiratórias estão igualmente na elevação devido à poeira e aos vírus finos. O pulmão, que é vital à respiração, é um pouco desafiante criar artificial para o uso experimental devido a seus estrutura e thinness complexos. Recentemente, uma equipa de investigação de POSTECH sucedeu em produzir uma impressão 3D de utilização modelo do pulmão artificial.

O candidato Dayoon Kang do professor Sungjune Jung do departamento da ciência e da engenharia de materiais, e do professor Joo-Yeon Yoo e do Ph.D. do departamento das ciências da vida em POSTECH sucedeu junto em criar um modelo tridimensional do pulmão que contem uma variedade de linha celular alveolares humanas usando o Inkjet que bioprinting. O Inkjet que bioprinting está atraindo a atenção para permitir a produção de tecidos estandardizados e paciente-personalizados, e está antecipado para substituir modelos convencionais do teste enquanto pode ser produzido em massa. Os resultados deste estudo foram publicados recentemente em ciência avançada.

Os pulmões humanos respiram constantemente para recolher o oxigênio necessário para a actividade vital e para expelir o dióxido de carbono gerado como um subproduto. O oxigênio que incorpora o corpo chega nos alvéolos através das vias aéreas e é substituído com o dióxido de carbono levado pelo sangue através dos capilares dos alvéolos.

Aqui, os alvéolos são feitos de uma camada fina de pilhas epiteliais e cercados pelos capilares finos que imitam uvas ocas. A membrana alveolar, através de que o curso do dióxido do oxigênio e de carbono, é uma estrutura três-mergulhada da membrana epitelial/porão/camada capilar endothelial e é muito finamente para a facilidade do processo da troca do gás. Até aqui, houve umas limitações exactamente em replicating os alvéolos com tal estrutura fina e complexa.

A isto, a equipa de investigação fabricou um modelo alveolar da barreira da três-camada com espessura de aproximadamente 10 micrômetros (μm) com o depósito de alta resolução de pilhas alveolares usando a impressão do Inkjet drop-on-demand1. Este modelo recentemente produzido mostrou um grau mais alto de simulação comparado a um modelo bidimensional da cultura celular assim como a um modelo não-estruturado tridimensional cultivados de misturar pilhas e o colagénio alveolares.

A equipa de investigação igualmente confirmou que o modelo alveolar recentemente desenvolvido da barreira reproduziu similarmente a resposta fisiológico a nível real do tecido com respeito à resposta viral da infectividade e do antiviral. Quando este modelo foi usado como um modelo da infecção do virus da gripe, os pesquisadores podiam observar a auto-proliferação e a resposta do antiviral do vírus.

Nós temos imprimido pilhas e tecidos de fabricação usando o método bioprinting, mas este está a primeira vez no mundo para simular uma barreira alveolar com uma estrutura da três-camada de uma espessura de aproximadamente 10 μm. É igualmente a primeira vez que uma barreira alveolar artificial foi contaminada com um vírus e uma resposta antivirosa fisiológico foi observada.”

Professor Sungjune Jung, POSTECH

O professor Jung adicionado, “o tecido artificial produzido esta vez pode ser usado como uma plataforma adiantada para a eficácia de avaliação de drogas terapêuticas e as vacinas que opor vírus respiratórios infecciosos - incluindo o vírus COVID-19 - como permite o controle da produção em massa e da qualidade assim como a fabricação de modelos paciente-personalizados da doença.”

Source:
Journal reference:

Kang, D., et al. (2021) All‐Inkjet‐Printed 3D Alveolar Barrier Model with Physiologically Relevant Microarchitecture. Advanced Science. doi.org/10.1002/advs.202004990.