Anonim

Teknik bioprinting baru menciptakan jaringan yang lebih tebal dan sehat

Ilmu

Nick Lavars

24 Februari 2014

2 gambar

Para peneliti menggunakan tiga tinta khusus dikembangkan yang meminjam sifat biologis dari jaringan manusia, memungkinkan replika dicetak 3D yang lebih tebal dan sehat

Gagasan jaringan biologis tercetak 3D menyimpan segala macam kemungkinan untuk pengujian obat dan reparasi sel yang rusak, meskipun mereplikasi kerumitan jaringan manusia di laboratorium menyajikan beberapa tantangan yang sangat besar. Metode bioprinting baru yang dikembangkan oleh para peneliti dari Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering di Harvard University telah memungkinkan penciptaan konstruksi jaringan dengan pembuluh darah kecil dan berbagai jenis sel, menandai kemajuan penting menuju pencetakan jaringan hidup.

Sementara jaringan manusia dicetak 3D telah dicetak sebelumnya, para peneliti telah dibatasi untuk memproduksi lapisan yang relatif tipis. Upaya untuk membuat lapisan lebih tebal dari sekitar sepertiga dari sepeser pun telah mengalami masalah karena sel-sel di interior kelaparan oksigen dan nutrisi, sementara juga tidak memiliki cara untuk membuang limbah, akhirnya menyebabkan mereka mati lemas dan mati.

Untuk mengatasi masalah ini, para peneliti Wyss Institute menggunakan tiga "bio-tinta" yang dikembangkan secara khusus, yaitu, tinta yang meminjam sifat biologis tertentu dari jaringan hidup yang nyata. Matriks ekstraseluler pertama digunakan, yang menggabungkan sel-sel bersama untuk membentuk jaringan, sedangkan tinta kedua menggunakan kombinasi matriks ekstraseluler dan sel hidup.

Tinta ketiga dirancang untuk meleleh, tidak seperti yang menghangat, tetapi saat mendingin. Ini berarti bahwa sekali tim telah menggunakannya untuk membuat jaringan sel, itu bisa menjadi dingin, meleleh dan akhirnya tersedot keluar dari jaringan, meninggalkan jaringan tabung hampa di tempatnya dan jalur untuk pembuluh darah untuk bepergian.

Ini meniru karakteristik kunci dari jaringan hidup, di mana sel-sel interior ditopang oleh jaringan pembuluh darah kecil, berdinding tipis yang menyediakan oksigen dan nutrisi sementara juga membuang limbah. Tim menguji replika dan menggunakan model yang mampu membangun jaringan cetak berbagai arsitektur dan akhirnya sebuah konstruksi rumit yang mengandung pembuluh darah dan tiga jenis tipe sel, struktur yang dikatakan mendekati kompleksitas jaringan manusia.

"Tissue engineers telah menunggu metode seperti ini, " kata Don Ingber, MD, Ph.D., Direktur Pendiri Lembaga Wyss. "Kemampuan untuk membentuk jaringan vaskular fungsional dalam jaringan 3D sebelum mereka ditanamkan tidak hanya memungkinkan jaringan yang lebih tebal untuk dibentuk, itu juga meningkatkan kemungkinan pembedahan yang menghubungkan jaringan ini ke pembuluh darah alami untuk mempromosikan perfusi langsung dari jaringan yang ditanamkan, yang seharusnya sangat meningkatkan keterlibatan dan kelangsungan hidup mereka ".

Ambisi jangka pendek tim untuk teknologi dipusatkan pada penciptaan jaringan 3D yang meniru jaringan hidup cukup dekat untuk berguna dalam skrining obat untuk keamanan dan efektivitas. "Di situlah potensi dampak langsungnya, " kata Jennifer Lewis, Anggota Peduli Wyss Institute dan penulis senior dari Sudy.

Yang diteliti diterbitkan bulan ini di jurnal Advanced Materials .

Sumber: Wyss Institute

Tinta ketiga dirancang untuk meleleh, bukan karena ia menghangat tetapi saat mendingin. Ini berarti bahwa sekali tim telah menggunakannya untuk membuat jaringan filamen, itu bisa menjadi dingin, meleleh dan akhirnya tersedot keluar dari jaringan, meninggalkan jaringan tabung hampa di tempatnya

Para peneliti menggunakan tiga tinta khusus dikembangkan yang meminjam sifat biologis dari jaringan manusia, memungkinkan replika dicetak 3D yang lebih tebal dan sehat

Direkomendasikan Pilihan Editor