Nieuwe bioprintmethode van Penn State versnelt weefselproductie tienvoudig met geavanceerde sferoïdentechnologie

AmsterdamWetenschappers van Penn State hebben een innovatieve methode ontwikkeld om de ontwikkeling van nuttige weefsels in het bioprinten te versnellen. Deze techniek is tien keer sneller dan eerdere methoden. De doorbraak is te danken aan het gebruik van sferoïden, compacte groepen cellen, om complexe weefselstructuren te vormen. Deze vooruitgang kan een grote verandering teweegbrengen in de weefseltechnologie.
In traditionele bioprintig vergt het creëren van weefsel dat lijkt op menselijk weefsel veel tijd en moeite, omdat het moeilijk is om een groot aantal cellen te verkrijgen. Huidige technieken beschadigen vaak de kwetsbare celstructuren en zijn lastig op te schalen. Het nieuwe High-throughput Integrated Tissue Fabrication System for Bioprinting (HITS-Bio) brengt daar verandering in. Dit systeem maakt gebruik van een digitaal aangestuurde nozzle-array die meerdere celclusters tegelijk kan beheersen. Hierdoor kunnen deze snel en nauwkeurig op een bio-inktoplaag worden geplaatst, wat het bioprintproces aanzienlijk versnelt.
- Hoge celendichtheid vergelijkbaar met menselijk weefsel
- Verbeterde cellevensvatbaarheid, behoud van meer dan 90%
- Digitaal gecontroleerde mondstukarrays voor precisie
- Geschikt voor toepassingen tijdens operaties
Deze technologie kan niet alleen snel weefsel creëren. Uit experimenten bleek dat het mogelijk was om binnen 40 minuten kraakbeenweefsel te maken. Het bleek ook effectief tijdens een chirurgische test, waarbij kleine celclusters direct in een wond op de schedel van een rat werden geprint. Het genezingsproces verliep sneller doordat er veel cellen werden gebruikt, en binnen enkele weken was er opmerkelijke vooruitgang te zien.
Om innovatieve technieken toe te passen op grotere structuren zoals organen, is het cruciaal om bloedvaten te integreren. Deze vaten zijn van essentieel belang om grotere weefsels levend en functionerend te houden. Het succesvol realiseren hiervan zou een grote vooruitgang betekenen in de regeneratieve geneeskunde en de overgang van laboratoriumexperimenten naar ziekenhuisbehandelingen mogelijk maken.
Grote gevolgen voor de gezondheidszorg zijn mogelijk. Snellere en grootschalige weefselproductie kan de ontwikkeling van medicijnen versnellen, het gebruik van proefdieren verminderen en het tekort aan transplantatieorganen verlichten. Dankzij verbeterde toepassing van microRNA-technologie voor botgenezing en de ontwikkeling van betere methoden voor het laten groeien van bloedvaten, kunnen we aanzienlijke vooruitgang in de medische zorg verwachten. Deze innovaties verdiepen ons inzicht in biologische systemen en breiden de behandelingsmogelijkheden uit.
De studie is hier gepubliceerd:
http://dx.doi.org/10.1038/s41467-024-54504-7en de officiële citatie - inclusief auteurs en tijdschrift - is
Myoung Hwan Kim, Yogendra Pratap Singh, Nazmiye Celik, Miji Yeo, Elias Rizk, Daniel J. Hayes, Ibrahim T. Ozbolat. High-throughput bioprinting of spheroids for scalable tissue fabrication. Nature Communications, 2024; 15 (1) DOI: 10.1038/s41467-024-54504-7

30 december 2024 · 07:54
Nieuwe doorbraak: fysici gebruiken bootstrap om snaartheorie te valideren als unieke oplossing
Deel dit artikel


