Drukowanie 3D hodowli komórkowych za pomocą Hydrożelów PulMA

Biomimetyczne hydrożele oferują szereg możliwości w zastosowaniach medycznych, według grupy naukowców w dokumencie zatytułowanym "Hydrożele polisacharydowe do wieloskalowego druku 3D rusztowań typu pullulalnego". Ale generowanie syntetycznych mikrośrodowisk, które symulują wpływ naturalnych nisz tkankowych na komórki Wzrost i różnicowanie wymaga nowych metod kontrolowania rozdzielczości hydrożelu, biofunkcjonalizacji i właściwości mechanicznych. W artykule naukowcy pokazują, w jaki sposób można to osiągnąć, stosując do druku hydrożel oparty na pullulanie 3D o przestrajalnych właściwościach mechanicznych.

Pullulan jest niejonowym liniowym polisacharydem, który jest naturalnie wytwarzany ze skrobi. Ma wiele zalet: jest biodegradowalny, jadalny, zgodny biologicznie i krwi, nietoksyczny, nieimmunogenny, nie-mutagenny i nierakotwórczy, a także jest łatwo rozpuszczalny w wodzie, co pozwala na uzyskanie klarownego i lepkiego hydrożelu być przygotowanym. Został zaproponowany jako antyadhezyjna warstwa barierowa do zapobiegania problemom pooperacyjnym i jest szeroko stosowany w kosmetykach. Ma właściwości przeciwrodnikowe i był stosowany w nanowłóknach lub powłokach do konserwacji żywności, a także w zastosowaniach w inżynierii tkankowej i medycynie regeneracyjnej.

"Uznaliśmy, że pullulan można zmodyfikować na zamówienie grupy hydroksylowe z pożądanymi ugrupowaniami chemicznymi (na przykład grupy polimeryzujące chemicznie) w celu generowania struktur usieciowanych 3D o przestrajalnych właściwościach mechanicznych ", stwierdzają naukowcy. "Rzeczywiście, pomimo tych atrakcyjnych cech chemicznych, potencjał pullulanu do wytwarzania rusztowań lub systemów hodowli o specyficznych kształtach i morfologiach 2D i 3D nie został dotychczas zbadany."

Naukowcy zsyntetyzowali metakrylan pullulanu Hydrożele (PulMA), które zostały wydrukowane za pomocą technik druku wielościennego wspomaganego światłem. Używając stereolitografii i litografii dwufotonowej, wyprodukowali wzory 3D od milimetrów do kilku mikronów, a także struktury zawieszone.

"Wykorzystując dalszą inżynierię materiału do fotoczułej formulacji, stworzyliśmy złożone kształty 3D poprzez przestrzenne kontrolowane napromienianie (SL), przezwyciężanie obecnych ograniczeń w strukturowaniu wzdłuż trzeciego wymiaru "kontynuują. "Właściwości mechaniczne, w szczególności sztywność, kontrolowano przez dodanie dwufunkcyjnego środka sieciującego, który umożliwił dostrojenie modułu sprężystości i absorpcję wody przez hydrożele PulMA."

Linie komórkowe imezenchymalne komórki macierzyste (MSC) zaszczepiono zarówno na mikro- i makrometrycznych strukturach 3D w celu zbadania odpowiedzi biologicznej. Badanie wykazało, że komórki były żywe i aktywne metabolicznie, przylegające tylko w obecności funkcjonalizacji fibronektyny lub fibryny.

"Ponieważ integracja wzorców wieloskalowych w tej samej strukturze może być ważnym krokiem naprzód w dziedzin inżynierii tkankowej i medycyny regeneracyjnej oraz produkcji hydrożelu o tych dwóch skalach wielkości i technologii nie są powszechnie zgłaszane, to badanie potwierdza hydrożele PulMA jako doskonałe podłoże wspierające kulturę komórek po prawidłowej funkcjonalizacji, z właściwymi właściwościami mechanicznymi i rozmiarami druku 3D, "naukowcy wyciągnąć wniosek. "Z drugiej strony, nieprzylepna właściwość PulMA mogłaby pozwolić na precyzyjne dostrojenie obszarów przylepnych i modelowanie pojedynczych komórek i monowarstw zarówno w 2D, jak i 3D, dając ogromne możliwości inżynierii komórkowej poprzez mikromodyfikację. W przyszłości produkcja SL i TPL w obecności wstępnie osadzonych komórek jest potencjalnie możliwa przy użyciu PulMA przy zerowej lub niskiej toksyczności, odpowiednio przy zastosowaniu promieniowania widzialnego i podczerwonego. "

Autorzy artykułu to G Della Giustina, A. Gandin, L. Brigo, T. Panciera, S. Giulitti, P. Sgarbossa, Delfo d'Alessandro, Luisa Trombi, Serena Danti i G. Brusatin.

Omów to i inne Drukowanie 3D w 3DPrintBoard.com lub dziel się poniższymi myślami.