Исследователи продвигают 3D-печать для замены тканей

Профессор Арда Гозен смотрит в будущее, когда смогут нажать кнопку, чтобы распечатать каркас на своих трехмерных принтерах и создать для своих пациентов заменяющую кожу, хрящ или другую ткань на заказ.


Гозен, Джордж и Джоан Берри, адъюнкт-профессор факультета машиностроения и материаловедения Вашингтонского государственного университета, а также группа исследователей разработали уникальный материал для строительных лесов, который можно адаптировать для сложных задач по выращиванию натуральных тканей. Они сообщают о своих исследованиях в журнале, Биопечать. В команду также входят исследователи из Школы химической инженерии и биоинженерии Джина и Линды Войланд при WSU, а также из Техасского университета в Сан-Антонио (UTSA), колледжа Морхаус и Университета Рочестера. Ведущий автор — Махмуд Амр, получивший докторскую степень в UTSA.

В последние десятилетия исследователи работали над использованием биологического материала в 3D-печати для создания тканей или органов для пациентов, выздоравливающих после травм или болезней. Использование 3D-печати или аддитивного производства позволяет печатать сложные, пористые и персонализированные структуры и может позволить врачам когда-нибудь печатать ткани для конкретного тела и потребностей пациента. Для создания биологических структур биологические , известные как «биочернила», распределяются из сопла и наносятся слой за слоем, создавая сложные «каркасы» для реального биологического материала и обеспечивая хорошее место для роста клеток.

Однако природа пока что сложнее, чем могут угнаться исследователи. Настоящие биологические любят расти на каркасе, приближающемся к их собственным свойствам. Так, например, кожи хочет расти на каркасе, который ощущается как кожа, в то время как мышечная клетка будет развиваться только на каркасе, который ощущается как мышца.

« этого метода в производстве функциональных тканей во многом зависит от того, насколько хорошо изготовленные структуры имитируют естественные ткани», — сказал Гозен. «Если вы хотите вырастить клетки и превратить их в функциональную ткань, вам необходимо соответствовать механической среде естественной ткани».

Традиционно исследователи изменяли свои каркасы путем простого удаления ферм, чтобы сделать их более мягкими или жесткими — метод, который слишком прост, чтобы решить всю необходимую сложность тканевой инженерии.

«У нас не так много ручек, которые нужно повернуть», — сказал Гозен. «Вам нужно больше степеней свободы, чтобы создать что-то более мягкое или более твердое, не меняя структуру».

Команда исследователей разработала новый биочернильный материал, который позволяет настраивать свойства, чтобы ближе подходить к тому, что может понадобиться клеткам. Ингредиенты для их каркаса включают желатин, гуммиарабик и альгинат натрия, которые являются обычными загустителями, используемыми во многих обработанных пищевых продуктах.

Подобно тому, как делают толстую веревку из плетеных нитей, исследователи использовали три отдельных химических процесса, чтобы связать их три ингредиента в один материал каркаса для печати.

0 Комментарий
Inline Feedbacks
View all comments