Científicos: La innovadora bioimpresora 3D posibilita la organización artificial

Según un informe de medios extranjeros New Atlas, en una iniciativa que puede llevar a órganos artificiales de trasplante y terapias regenerativas complejas, un equipo de la Universidad de California en Los Ángeles, dirigido por el ingeniero biológico Ali Khademhosseini, desarrolló un método para imprimir organismos complejos usando múltiples materiales. Nuevas tecnologías organizadas. El equipo usa una impresora 3D especialmente modificada y se espera que cree biomateriales terapéuticos bajo demanda en el futuro.

Los trasplantes de órganos y otros tratamientos avanzados de tejidos se enfrentan a cuellos de botella aparentemente insuperables. Solo hay un número limitado de donantes de órganos u otras fuentes de material biológico, e incluso en las mejores condiciones, los órganos y tejidos no son totalmente compatibles con los receptores. , y es posible que no sea adecuado para este propósito. Idealmente, los bioingenieros quieren eludir completamente las fuentes convencionales y cultivar órganos y tejidos en el laboratorio. Esto no solo proporciona a la comunidad médica una cantidad ilimitada de materiales saludables y estériles, sino que también permite Los médicos y cirujanos fabrican biomateriales de acuerdo con sus requisitos.

El problema es que el tejido vivo es muy complejo con muchos tipos diferentes de células, vasos sanguíneos, nervios y estructuras mecánicas. Intenta hacer crecer un corazón en una placa de Petri y mezcla algunos de los cardiomiocitos con nutrientes. Lo que obtendrás es Pronto detendrá las células en división.

Otro enfoque es crear un andamio utilizando materiales biocompatibles como el poli (etilenglicol) polietilenglicol diacrilato (PEGDA) y la gelatina-metacriloilo (GelMA). Este andamio imita la estructura de un tejido vivo. Al igual que el cartílago en el cuerpo del bebé, al nacer, la mayoría de los huesos del bebé son cartílagos, pero a medida que crece y madura, se reemplaza el tejido óseo. En los tejidos artificiales, se introducen células madre que crecen en el andamio. Y reemplázalo.

Una técnica para crear estos stents se llama litografía autostereoscópica. Este es un proceso basado en la luz en el que un hidrogel mezclado con células madre se coloca junto con una impresora 3D, y cuando el haz de luz provoca la formación de enlaces moleculares, Endurecimiento de goma.

La bioimpresora diseñada por Khademhosseini se basa en esta tecnología, pero también incluye un chip microfluídico personalizado en el tamaño y la forma del microchip, que tiene múltiples entradas, por lo que puede imprimirse utilizando múltiples materiales de inyección celular a la vez. Investigadores de la Universidad de Los Ángeles han afirmado que, durante la operación, el espejo automático crea un patrón para cada capa del objeto que se está imprimiendo mientras la luz puede coagular el gel. Actualmente, la impresora usa cuatro tipos de 'bio-tinta', pero este número puede expandirse .

Hasta ahora, las impresoras se han utilizado para crear formas simples, simulaciones tridimensionales de tejido muscular y tejido conectivo musculoesquelético y tumores falsos con vasos sanguíneos. Además, estas estructuras se han implantado en ratas sin rechazo.

Khademhosseini afirmó: "La estructura organizativa es muy compleja, por lo que para diseñar una versión funcional del manual, debemos recrear su complejidad. Proporcionamos un nuevo enfoque mediante la construcción de estructuras complejas y biocompatibles hechas de diferentes materiales. Para lograrlo '

El estudio fue financiado por la Oficina de Investigación Naval de los Estados Unidos y los Institutos Nacionales de Salud, y publicado en la revista "Materiales avanzados".

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