Badacze 3D Print Platelets dla szybszego leczenia

Naukowcy z University of Nebraska-Lincoln, MIT i Massachusetts General Hospital stworzyli bio-tusz z osocza bogatopłytkowego. Ten materiał do druku 3D to mieszanina komórek i alginianu, który pewnego dnia może zostać użyty do takich rzeczy, jak przeszczepy skóry i implanty tkanek regeneracyjnych.

"Ostatecznym celem jest wydrukowanie funkcjonalnych struktur tkankowych, które można wszczepić do wymieniaj lub naprawiaj uszkodzone tkanki "- powiedział Ali Tamayol z University of Nebraska, adiunkt w dziedzinie inżynierii mechanicznej i materiałowej. "Jednym z wyzwań jest stworzenie struktur, które po wszczepieniu do wybranych tkanek lub narządów po urazie uwalniają czynniki wzrostu, które inicjują procesy niezbędne do gojenia i regeneracji."

Jeremy Ruskin, profesor medycyny w Harvard Medical School pracował z kolegami z Massachusetts General Hospital, aby wykazać, że bio-tusz może pomieścić optymalne stężenie osocza bogatopłytkowego i rozdzielać czynniki wzrostu przez kilka dni. Podczas testowania wydajności bio-tuszu w porównaniu z tuszem pozbawionym płytek, bogaty w płytki atrament biologiczny znacznie przewyższył konkurencję.

W mniej niż jeden dzień atrament bogaty w płytki pobudził dostateczną migrację komórek na pokrycie około 50 procent sztucznego zadrapania, podczas gdy tusz pozbawiony płytek pokrył tylko około pięciu procent. Bogaty w płytkę bio-tusz także pobudził dwa razy więcej mezenchymalnych komórek macierzystych do migracji w kierunku rany w ciągu 24 godzin. Naukowcy przetestowali także zdolność bio-tuszu do stymulacji naprawy naczyń krwionośnych i odkryli, że komórki specyficzne dla naczynia nie tylko powtórzyły się dwa razy szybciej, ale również zorganizowały się w rurki podobne do naczyń, które były znacznie dłuższe i bardziej złożone niż te utworzone tuszem bez płytek.

Aby uczynić bio-atrament bardziej dostosowanym do drukowania 3D, badacze dodali do alginianu chlorek wapnia, tworząc wiązania pomiędzy niektórymi łańcuchami polimerowymi materiału, nadając mu siłę bez tworzenia jest zbyt lepki, aby można go było drukować w 3D. Przetestowali atrament za pomocą drukowania 3D kształtów, takich jak drzewo, siatka i linia serpentynowa, a następnie zanurzali struktury w roztworze chlorku wapnia w celu ich dalszego wzmocnienia. Według Tamayola, organizm podnosi poziom wapnia w miejscu urazu, co może pomóc w wzmocnieniu alginianu.

Ostatecznie alginian można mieszać z komórkami i płytkami krwi pacjenta w celu zminimalizowania ryzyka odpowiedzi immunologicznej.

"Istnieje tendencja do używania spersonalizowanychterapie w wielu dziedzinach medycyny "- powiedział Negar Faramarzi, główny autor nowego badania poświęconego bio-tuszowi. "Staraliśmy się uwzględnić czynniki wzrostu w sposób, który pozwala nam śledzić te spersonalizowane terapie."

Badanie nazywa się "Bioinkami specyficznymi dla pacjenta w celu drukowania 3D rusztowań inżynieryjnych tkankowych" i można je dostępne tutaj. Autorami są: Negar Faramarzi, Iman K. Yazdi, Mahboubeh Nabavinia, Andrea Gemma, Adele Fanelli, Andrea Caizzone, Leon M. Ptaszek, Indranil Sinha, Ali Khademhosseini, Jeremy N. Ruskin i Ali Tamayol.