Bioengineers 3D-print implan untuk menyemai banyak lapisan jaringan – Sains Terkini

Siapa yang pernah mengatakan bioengineers tidak bisa mendapatkan alur mereka? Tim Rice University yang dipimpin oleh Antonios Mikos mengatakan sebaliknya dengan pengembangan metode groovy untuk menyemai perancah teknik jaringan cetak 3D yang canggih dengan sel hidup untuk membantu menyembuhkan cedera.

Para peneliti secara harfiah mengukir alur menjadi benang plastik yang digunakan untuk membangun perancah. Alur kemudian diunggulkan dengan sel atau agen bioaktif lainnya yang mendorong pertumbuhan jaringan baru.

Strategi ini melindungi sel dari tekanan panas dan geser yang kemungkinan akan membunuh mereka dalam proses fabrikasi perancah lainnya. Ini juga menyediakan cara untuk melapisi sel yang akhirnya menjadi berbagai jenis jaringan, seperti tulang dan tulang rawan, dalam platform yang stabil secara mekanis.

Keindahannya adalah printer 3D memotong alur menjadi termoplastik, menyisipkan sel pada suhu yang tepat dan membuat implan tiga dimensi, berdasarkan gambar medis, dalam satu proses tunggal.

Penelitian ini merupakan topik makalah dalam Bioprinting.

Tidak seperti perancah hidrogel pendukung sel yang sedang dikembangkan di Rice dan di tempat lain, proses ini menciptakan implan keras yang akan dimasukkan secara operasi untuk menyembuhkan tulang, tulang rawan atau otot, kata Mikos. Seperti hidrogel, implan biokompatibel akan menurun seiring waktu dan hanya menyisakan jaringan alami.

"Inovasi utama di sini adalah kemampuan kita untuk secara spasial memuat perancah yang dicetak 3D dengan populasi sel yang berbeda dan dengan molekul bioaktif yang berbeda," kata Mikos.

Sampai sekarang, perancah cetak-3D umumnya diunggulkan dengan distribusi sel yang seragam, katanya. "Jika kita menginginkan populasi sel yang berbeda pada titik yang berbeda dalam perancah, kita tidak bisa melakukan itu. Sekarang kita bisa."

"Serat adalah silinder yang kami ukir dengan jarum untuk memberinya alur saat sedang dicetak," kata ilmuwan peneliti Rice Maryam Elizondo, co-lead penulis makalah dengan alumnus Luis Diaz-Gomez. Setelah alur diatur dan didinginkan secukupnya, printer kemudian menyimpan tinta yang dimasukkan sel. "Kami melakukan itu untuk setiap serat untuk setiap lapisan perancah."

Elizondo membandingkan benang berlekuk, yang lebarnya sekitar 800 mikron, dengan cangkang taco yang menyimpan isi di dalamnya tanpa tumpah; di sini, penambahan alur dan pengikat silang yang diaktifkan ultraviolet menjaga tinta sel tetap di dalam. Dia mengatakan perlu sekitar setengah jam untuk benar-benar mencetak implan berukuran thumbnail.

Mikos mengatakan perancah tidak terbatas pada sel. "Kami juga dapat memuat berbagai faktor pertumbuhan pada tingkat yang berbeda," katanya. "Suhu yang sangat tinggi akan menonaktifkannya, tetapi di sini kita dapat menyimpan partikel-partikel pertumbuhan mikro di dalam alur ketika dingin. Itu akan menjaga bioaktivitas molekul.

"Ini adalah sukses besar untuk Pusat Jaringan Kompleks Rekayasa," katanya tentang kolaborasi multi-keanekaragaman yang dia bantu buat. "Itulah tujuan ketika kami membangun pusat: untuk mengembangkan bahan canggih dengan sifat unik yang dapat digunakan untuk aplikasi rekayasa jaringan yang memenuhi kebutuhan klinis yang tidak terpenuhi. Dan ini adalah contoh sempurna."

Referensi:

Material disediakan oleh Universitas Rice. Catatan: Konten dapat diedit untuk gaya dan panjangnya.

You may also like...

Leave a Reply

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.