Texas A & amp; M lab Engineers 3D-функциональные костные ткани
                3D-биопечатные леса NICE можно использовать для регенерации костей. Предоставлено: Техасский технический университетский колледж

р. Акхилеш К. Гахарвар, доцент, разработал печатную биоинкету как платформу для создания функциональных тканей анатомического масштаба. Это исследование было недавно опубликовано в Прикладных материалах и интерфейсах Американского химического общества.
                                                                                       

Биопринтинг — это новый подход к аддитивному производству, который использует биоматериалы, такие как гидрогели, и объединяет их с клетками и факторами роста, которые затем печатаются для создания тканеподобных структур, имитирующих естественные ткани.

Одним из применений этой технологии может быть разработка костных трансплантатов для конкретного пациента, область, которая привлекает внимание исследователей и врачей. Лечение дефектов костей и травм с помощью традиционных методов лечения, как правило, медленно и дорого. Гэхарвар сказал, что разработка замещающих костных тканей может создать новые захватывающие методы лечения пациентов, страдающих артритом, переломами костей, зубными инфекциями и черепно-лицевыми дефектами.

Для биопечати необходимы загруженные в клетку биоматериалы, которые могут протекать через сопло, как жидкость, но затвердевать почти сразу после их нанесения. Эти биоинкены должны действовать как в качестве клеточных носителей, так и в качестве структурных компонентов, что требует высокой степени их печати, обеспечивая при этом надежную и дружественную клеткам микросреду. Однако в настоящее время биоинксам не хватает достаточной биосовместимости, пригодности для печати, структурной стабильности и специфических для ткани функций, необходимых для перевода этой технологии в доклинические и клинические применения.

Для решения этой проблемы исследовательская группа Gaharwar возглавляет усилия по разработке передовых биоинксов, известных как наноинженерные ионно-ковалентные запутывания (NICE) биоинкс. NICE-биоинксы представляют собой комбинацию двух методов усиления (неармирования и ионно-ковалентной сети), которые вместе обеспечивают более эффективное усиление, что приводит к гораздо более прочным структурам.


            Техасская лаборатория инженеров 3D-функциональных костных тканей
                Доктор Ахилеш Гахарвар и его междисциплинарная команда находят новые пути к разработке и производству 3D-биопечати костной ткани для регенерации кости. Credit-Texas A & M Engineering Кредит: Техасский технический университетский колледж A & M

Как только биопечать завершена, сети NICE, загруженные сотами, сшиваются для формирования более прочных каркасов. Этот метод позволил лаборатории производить полномасштабные, благоприятные для клеток реконструкции частей человеческого тела, включая уши, кровеносные сосуды, хрящи и даже костные сегменты.

Вскоре после биопечати в замкнутые клетки начинают поступать новые белки, богатые хрящоподобным внеклеточным матриксом, который впоследствии кальцинируется с образованием минерализованной кости в течение трехмесячного периода. Почти 5 процентов этих печатных каркасов состояли из кальция, который похож на губчатую кость, сеть губчатой ​​ткани, обычно обнаруживаемую в костях позвонков.

Чтобы понять, как эти биопечатные структуры индуцируют дифференцировку стволовых клеток, была использована методика геномики следующего поколения, называемая секвенированием целого транскриптома (RNA-seq). RNA-seq делает снимок всей генетической коммуникации внутри клетки в данный момент. Команда работала с доктором Иртишей Сингхом из Техасского центра медицинских наук A & M, который работал в качестве одного из следователей.

«Следующей вехой в трехмерной биопечати является созревание биопечатных конструкций для создания функциональных тканей», — сказал Гахарвар. «Наше исследование показывает, что разработанная в нашей лаборатории биоинк NICE может быть использована для создания 3-D-функциональных костных тканей».

В будущем команда Gaharwar планирует продемонстрировать in vivo функциональность 3-D-биопечатаемой костной ткани ./p>




Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *