Nowa metoda bioprintingu z Penn State przyspiesza produkcję funkcjonalnych tkanek dziesięciokrotnie

Czas czytania: 2 minut
Przez Maria Sanchez
- w
Drukarka 3D tworząca złożoną tkankę z liniami szybkości.

WarsawNaukowcy z Uniwersytetu Stanowego Pensylwanii opracowali nową metodę przyspieszającą rozwój przydatnych tkanek w bioprzemyśle druku 3D. Ta technika jest dziesięć razy szybsza niż dotychczasowe metody. Kluczem do tego postępu jest wykorzystanie sferoidów, czyli skupisk komórek, do tworzenia skomplikowanych struktur tkankowych. Ten postęp może znacząco zmienić inżynierię tkankową.

Nowatorski system HITS-Bio: rewolucja w bioprintingu

W tradycyjnym bioprintingu wytwarzanie tkanek przypominających ludzkie wymaga dużo czasu i wysiłku, ponieważ trudno jest osiągnąć wysoką liczbę komórek. Obecne metody często uszkadzają delikatne struktury komórkowe i są trudne do skalowania. Nowy System Wysokowydajnej Integracji Fabrykacji Tkanek do Bioprintingu (HITS-Bio) to zmienia. Wykorzystuje cyfrowo kontrolowaną matrycę dysz, która umożliwia jednoczesne zarządzanie wieloma skupiskami komórek, co pozwala na ich szybkie i precyzyjne umieszczanie na powierzchni bioatramentu, znacznie przyspieszając proces bioprintingu.

  • Wysoka gęstość komórkowa zbliżona do ludzkiej tkanki
  • Poprawiona żywotność komórek, utrzymująca się na poziomie powyżej 90%
  • Cyfrowo sterowane dysze dla precyzyjnego działania
  • Możliwość zastosowania w trakcie operacji

Ta technologia może być używana do znacznie więcej niż tylko szybkiego tworzenia tkanek. W eksperymentach udało się wytworzyć tkankę chrzęstną w zaledwie 40 minut. Równie dobrze sprawdziła się podczas testu chirurgicznego, gdzie małe grupy komórek zostały bezpośrednio wydrukowane w ranę na czaszce szczura. Proces gojenia przebiegał znacznie szybciej dzięki dużej liczbie użytych komórek, a po kilku tygodniach zauważono wyraźną poprawę.

Aby zastosować tę innowację do większych struktur jak organy, konieczne jest uwzględnienie naczyń krwionośnych. Naczynia te są kluczowe dla utrzymania przy życiu i prawidłowego funkcjonowania większych tkanek. Sukces w tej dziedzinie byłby ogromnym krokiem naprzód w medycynie regeneracyjnej, wspierającym przejście od eksperymentów laboratoryjnych do terapii stosowanych w szpitalach.

Wpływ na opiekę zdrowotną może być ogromny. Szybsza i na większą skalę produkcja tkanek może wspomóc testowanie leków, ograniczyć wykorzystanie zwierząt w badaniach i rozwiązać problem braku organów do przeszczepów. Udoskonalenie technologii mikroRNA w leczeniu kości oraz opracowanie lepszych metod wzrostu naczyń krwionośnych mogą przyczynić się do znaczącego postępu w medycynie. Te innowacje poszerzają naszą wiedzę o systemach biologicznych i otwierają nowe możliwości leczenia.

Badanie jest publikowane tutaj:

http://dx.doi.org/10.1038/s41467-024-54504-7

i jego oficjalne cytowanie - w tym autorzy i czasopismo - to

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

Nauka: Najnowsze wiadomości
Czytaj dalej:

Udostępnij ten artykuł

Komentarze (0)

Opublikuj komentarz