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La combinación de 2-Photon 3D-printer y bioink permite la impresión exacta, directa de células vivas

La combinación de un 2-Photon 3D-printer con un bioink hidrogel-basado innovador permite la impresión directa de las estructuras 3D que contienen las células vivas en el meso y la microescala. Convertido por UpNano GmbH (Viena, Austria), el NanoOne bio es impresora basada en el alcance acertado de NanoOne de 2-Photon laser-movidos por motor 3D-printers que puedan construir las estructuras a través de 12 órdenes de magnitud. El nuevo hidrogel se ha desarrollado con Xpect INX (Gante, Bélgica), un efecto en el asiento se especializó en el revelado de los materiales biocompatibles para (la bio) industria de impresión 3D-. Es la única resina disponible en el comercio que permite el embutir de las células vivas derecho de una placa de cultura dentro de las estructuras altamente exactas 3D-printed para los usos biológicos.

La combinación de 2-Photon 3D-printer y bioink permite la impresión exacta, directa de células vivas
Bio sistema de impresión de la alta resolución 3D de NanoOne. © UpNano GmbH

Los cultivos celulares bidimensionales han sido el patrón en el R&D preclínico farmacéutico y en la investigación biomédica generalmente por muchas décadas. Sin embargo, las pruebas cada vez mayor demuestran que estos modelos representan mal la acción recíproca celular en el nivel 3D en sistemas vivos. Por lo tanto, el revelado de la droga basado en los 2.os sistemas es a menudo equivocado, dando por resultado mil millones de dólares de R&D estéril cuesta. Hasta ahora, el complejo de edificio y las estructuras altamente exactas 3D con las células vivas embutidas ha sido obstaculizado por la falta de materiales y de sistemas de impresión convenientes. Los gracias al desarrollo conjunto de una novela hidrogel-basaron Bioink por Xpect INX y UpNano conjuntamente con el nuevo modelo de la impresión por UpNano que este esfuerzo ahora ha girado en realidad.

Máquinas y materiales

“Las capacidades combinadas de UpNano en desarrollar los dispositivos 3D-printing y Xpect INX en el diseño de los materiales innovadores para 3D-printing se gelificaron bien juntas”, comentan Peter Gruber, jefe de la tecnología y cofundador de UpNano. “Co-desarrollamos X Hydrobio INX© U200, un hidrogel altamente biocompatible, y al mismo tiempo ofrecemos un dispositivo de 2-Photon 3D-printing que ofrezca el alcance más grande de dimensiones impresas en el mercado”. X Hydrobio INX© U200 es un hidrogel soluble en agua que permite la transferencia de los cultivos celulares a partir de las 2.a placas de cultura en las estructuras complejas 3D.

El X gelatina-basado Hydrobio INX© U200 se ha desarrollado específicamente para la encapsulación de los tipos múltiples de la célula de tal modo que permitían la generación de los microtissues complejos 3D. El hidrogel imita el ambiente celular natural y es biodegradable, de tal modo permitiendo que las células substituyan gradualmente el material con el tejido recién formado.”

Jasper Van Hoorick, guía del proyecto, Xpect INX

El gel resuelve las entregas encontradas con los ambientes estándar del incremento en los cuales los cultivos celulares se han incubado de una 2.a manera. Después de esto, el hidrogel que contiene las células vivas se puede introducir directamente en el NanoOne bio - un 2-Photon altamente exacto 3D-printer desarrollado por UpNano. La investigación extensa mostró que el laser de la luz roja de 780 nanómetro del NanoOne bio no es dañino a las células vivas, incluso en excepcionalmente el poder más elevado usado por las impresoras de NanoOne. De hecho, la alta potencia del laser que es única a los sistemas del 2-Photon 3D-printing de UpNano, permite el uso de las ópticas que habilitan la producción rápida de estructuras grandes del cm con la precisión excepcionalmente alta, hacia abajo al nanoscale.

Industria y academia

La combinación de X Hydrobio INX© U200 y el NanoOne bio abre totalmente nuevas posibilidades en el R&D biomédico, en industria y academia. Reconociendo el potencial enorme, profesor James J. Yoo, instituto del bosque de la estela para el remedio regenerador (los E.E.U.U.) decidía al consejo UpNano sobre los progresos futuros. El experto renombrado para la ingeniería y el biofabrication del tejido ensambla al comité consultivo de la compañía en abril de 2021 y conducirá el revelado posterior contínuo de los usos nuevos para R&D. biomédico Production de la laboratorio-en-viruta será posible ahora no sólo con una precisión sin precedente, pero también directamente con las células vivas embutidas - tiempo de tal modo que salva y perfeccionar la significación de los resultados. Las estructuras superficiales que se asemejan a los tejidos naturales (estructuras biomimetic) se pueden ahora crear, teniendo en cuenta la acción recíproca natural cercana entre las células vivas y su ambiente del incremento.

Las células que crecen en 2.as en una placa de cultura en ambientes estándar del incremento encuentran a lejos del ambiente físico natural y de una falta de acción recíproca con las células circundantes en todas las direcciones, según lo observado en tejidos vivos.”

Dionisia Mandt, jefe del márketing y desarrollo de negocios y cofundador de UpNano

Se ha reconocido en el R&D biomédico que tal falta del célula-a-célula-contacto 3D afecta negativo la interpretación de los resultados ganados en los modelos de la célula para los usos humanos.

El NanoOne bio conjuntamente con el estuche desarrollado recientemente de X Hydrobio INX© U200 cambiará importante esta aproximación. Las compañías farmacéuticas y las instituciones de investigación estarán en la posición para diseñar los modelos de la célula que imitan condiciones del incremento natural en el cuerpo humano. De hecho, el NanoOne bio permite la producción de estructuras superficiales con la precisión más alta y/o el diseño de 3D-scaffolding complejo con las células embutidas en el cm-alcance. Los gracias a los caminos ópticos específicos, algoritmos optimizados de la exploración y una tecnología adaptante propietaria de la resolución, los sistemas de NanoOne también ofrecen tiempos de producción más rápidos importantes que otros sistemas - las ventajas que han sido reconocidas por los clientes en industria y la academia igualmente. La alcance-extensión para los clientes en la investigación biomédica se ha resuelto ya con gran interés.

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