Drukarka 3D Photonic Professional GT firmy Nanoscribe przeznaczona do użytku w badaniach z dziedziny nauk biologicznych na drukowanych obiektach 3D

Zgodnie z Nanoscribe, jego technologia "reprezentuje wszechstronne podejście dzięki współdziałaniu drukarki 3D o wysokiej rozdzielczości i zastrzeżonych materiałów z żywicy fotograficznej" pod względem tworzenia biokompatybilnych mikro urządzeń 3D. Badania, którym pomógł - jeden na temat regeneracji komórek, a drugi na łączeniu nerwów - pokazują, jak praktyczne mogą być mikrokomponenty drukowane 3D, które są nieszkodliwe dla systemów żywych.

Naukowcy z University of Iowa opracowali nowatorskie podejście do wytwarzania tkanki ocznej poprzez zastosowanie trójwymiarowych rusztowań polimerowych, które zapewniają strukturalne wsparcie dla komórek, dzięki czemu mogą się rozmnażać i regenerować. Zespół z powodzeniem udowodnił porowate rusztowania w 3D z wykorzystaniem gotowych foto-żywic IP-S i drukarki Photonic Professional GT 3D firmy Nanoscribe, a ostatnio opublikował wyniki swojej pracy w artykule zatytułowanym "Polimeryzacja dwufotonowa do produkcji ludzkiej iPSC-pochodnej przeszczepy komórek siatkówki. "

Streszczenie brzmi:" W przypadku degeneracji siatkówki i związanej z nią terapii komórkami fotoreceptorowymi, rusztowania polimerowe mają kluczowe znaczenie dla przeżycia i integracji komórek; jednak wcześniejsze próby zmaterializowania tej koncepcji zakończyły się niepowodzeniem, częściowo ze względu na niezdolność materiałów do kierowania wyrównaniem komórek. W tej pracy wykorzystaliśmy polimeryzację dwufotonową, aby uzyskać nieulegające degradacji prototypowe rusztowania fotoreceptorów o szerokości 180 μm z różnym rozmiarem porów, odległościami skrawania, odległościami wylęgowymi i typami wylęgowymi. "

Indukowane przez człowieka pluripotencjalne komórki macierzyste (iPSC) ) wcześniej mieli słabe wskaźniki przeżycia, ponieważ nie mieli pomocy w zakresie wspierania rusztowań w celu ułatwienia orientacji komórek. Ale zespół University of Iowa różnicował iPSC w siatkowe komórki progenitorowe, a następnie rozstawiał je na rusztowaniach drukowanych 3D.

Zgodnie z dokumentem "Oświadczenie o istotności": "Nasze odkrycia pokazują wykonalność zastosowania dwufotonowego polimeryzacja w celu utworzenia rusztowań, które mogą wyrównać komórki nerwowe w 3D i są wystarczająco duże, aby można je było wykorzystać do przeszczepu. "

Autorami publikacji są Kristan S. Worthington, Luke A. Wiley, Emily E. Kaalberg, Malia M Collins, Robert F. Mullins, Edwin M. Stone i Budd A. Tucker, wszyscy z uniwersyteckiego Instytutu Badań Wizualnych Stephena A. Wynna.

Zespół był w stanie wykazać zgodność swojego 3D drukowane porowate rusztowania i komórki oczne w swoim badaniu: komórki nie tylko przetrwały, ale faktycznie dostosowały się do ich drukowanego środowiska 3D. WPrzyszłość, rusztowania z nadrukami 3D mogą nawet używać materiałów ulegających biodegradacji ze specjalnymi cechami, takimi jak przestrajalna mikrostruktura i moduł sprężystości, co może pomóc naukowcom w opracowaniu leczenia pacjentów z neurodegeneracją późnego stadium.

W drugim badaniu Nanoscribe w zespole badawczym z Gardner Group na Uniwersytecie w Bostonie opracowano interfejs nerwowy wydrukowany w 3D lub nanoklip, aby pobudzić aktywność nerwową.

Zespół z Bostonu użył także drukarki Photonic Professional GT 3D firmy Nanoscribe bioelektroniczne badanie lekarskie, i wykorzystał swoją żywicę fotograficzną IP-Dip do druku 3D nanoklipy, która może być zbudowana wokół różnych materiałów elektrodowych; naukowcy zbudowali swoje włókna węglowe z nanorurek do minimalnie inwazyjnego tethering.

Współautorzy Charles A. Lissandrello, Winthrop F. Gillis, Jun Shen, Ben W. Pearre, Flavia Vitale, Matteo Pasquali, Bradley J. Holinski, Daniel J. Chew, Alice E. White i Timothy J. Gardner opublikowali artykuł na temat ich wyników, zatytułowany "Nanoclip do druku w skali mikro do pobudzania elektrycznego i rejestracji w małych nerwach" w Journal of Neural Engineering. / p>

Streszczenie brzmi: "Wizja medycyny bioelektronicznej polega na leczeniu choroby poprzez modulowanie sygnalizacji nerwów trzewnych w pobliżu różnych narządów końcowych. W przypadku małych modeli zwierząt nerwy będące przedmiotem zainteresowania mogą mieć małą średnicę i ograniczony dostęp chirurgiczny. Pożądane są nowe, wysokiej rozdzielczości metody budowania interfejsów nerwowych. W tym badaniu prezentujemy nowatorski interfejs nerwowy i demonstrujemy jego zastosowanie do stymulacji i rejestracji w małych nerwach. "

Zespół przeszczepił wydrukowaną w 3D nanoclip w skali mikro, który może łączyć się z nerwami tak małymi jak 50 μm średnicy, do ziębiny zebry, a następnie śledził odpowiedzi wywołane stymulacją tchawiczego strzykawki (hypoglossal) nerwu. Naukowcom udało się z powodzeniem zarejestrować aktywność zdrowego nerwu ptaka, jak to ujął Nanoscribe, "podchroniczne skale czasowe z implantem nanoklipu w wydajności".

W celu łatwiejszego zrozumienia, udało się z powodzeniem wszczepić syntetyczne urządzenie 3D do postaci żywego zwierzęcia bez szkody dla niego.

Streszczenie artykułu podsumowuje: "Nasz interfejs nerwowy odpowiada na kluczowe wyzwania związane z niewielkimi nerwami w obwodowym układzie nerwowym. Jego mały rozmiar, zdolność do pozostawania na nerwach przez podchroniczne skale czasowe i łatwość implantacji, sprawiają, że jestobiecujące narzędzie do przyszłego zastosowania w leczeniu chorób. "

Innowacyjna technologia Nanoscribe stosowana w tych dwóch badaniach z zakresu nauk biologicznych pokazała, w jaki sposób drukarka 3D i materiały do ​​druku 3D mogą pomóc w pomyślnym wyprodukowaniu biokompatybilnych mikroobiektów