Naukowcy opracowują nową metodę drukowania żywych biotek do badań nad rakiem

Obecnie naukowcy z Wyższej Szkoły Inżynierskiej i Wydziału Chemii pracują nad nową metodą druku 3D do produkcji żywych bio-tkanek, która może pewnego dnia stać się cennym narzędziem do postępu badań nad rakiem i wymiany tkanki.

Adiunkt inżynier Keekyoung Kim wyjaśnił: "Jednym z najwyższych celów w inżynierii biomedycznej jest odtworzenie żywych, zdrowych i żywych tkanek. Aplikacje są oszałamiające i mogą obejmować pomoc osobom cierpiącym na dolegliwości, takie jak ciężkie oparzenia lub niewydolność narządów, w tworzeniu sztucznych tkanek do badań nad chorobami takimi jak rak. "

Zespół Kim opracował nową metodę, zwaną bezpośrednim bioprintingiem laserowym (DLBP), który zestala hydrożel na złożoną usieciowaną platformę za pomocą niedrogiej diody laserowej.

System pomyślnie wydrukował sztuczną tkankę 3D z rozdzielczością o wiele lepszą niż obecnie możliwe za pomocą innych metod i jest w stanie wspierać żywe, zdrowe komórki z 95% skutecznością. Te zaprojektowane tkanki są wystarczająco silne, aby zapewnić żywym komórkom strukturę do życia, a nawet rozwijać się.

Naukowcy opublikowali artykuł na temat ich pracy zatytułowany "Powieściowy, dobrze rozwiązany bezpośredni laserowy system do drukowania biopr Rapid Cell Encapsulation and Microwell Fabrication, "w czasopiśmie Advanced Healthcare Materials; współautorami są studenci UBC Okanagan, absolwenci Zongje Wang i Xian Jin, Zhenlin Tian, ​​profesor chemii Frederic Menard, profesor inżynierii Jonathan Holzman i Kim.

Streszczenie brzmi: "System bezpośredniego laserowego bioprintingu (DLBP) jest wprowadzony w tej pracy. System DLBP stosuje indukowane laserem fotosieciowanie przy długości fali 405 nm za pomocą fotoinicjatora VA-086. Pokazano, że taki układ może wytwarzać pionowe struktury o drobnych cechach (mniej niż 50 μm) i wysokiej żywotności komórek (więcej niż 95%). Przedstawiono charakterystykę doświadczalną i symulacje teoretyczne, a pomiędzy eksperymentami i teorią widać dobrą zgodność. System DLBP stosuje się do wytwarzania (1) mikrosiedli hydrożelowych obciążonych komórkami, (2) mikrostudzienek hydrożelowych, jak również testu kapsułkowania komórek (3) i (4) zaszczepiania komórek. Stwierdzono, że system DLBP jest obiecującym narzędziem do bioprintingu. "

Przeprowadzono wiele badań dotyczących drukowania trójwymiarowego tkanki, a Kim mówi, że ten rodzaj pracy jest ważny, ponieważ zapotrzebowanie na modele biologiczne naukowcy mogą się rozwijaćkomórki nowotworowe w trzech wymiarach są tak wysokie. Stwierdził również, że żywe komórki, podobnie jak w pracy jego zespołu, są bardzo wrażliwe na warunki biologiczne, chemiczne i mechaniczne, które można zobaczyć tylko w środowisku 3D.

"Te odkrycia pokazują obiecujące wyniki. przyszłość inżynierii tkankowej i badań medycznych. Już teraz szukamy możliwości zastosowania tej technologii w badaniach nad rakiem "- powiedział Kim.

Badanie było częścią interdyscyplinarnego projektu z Wydziału Inżynierii i Wydziału Chemii UBC Okanagana, wspieranego przez Discovery Grants z obu źródeł. Kanadyjska Rada Nauk Przyrodniczych i Badań Naukowych (NSERC) oraz Kanadyjska Fundacja na rzecz Innowacji John R. Evans Leaders Opportunity Fund. Holzman mówi, że tego typu badania są "idealnie dopasowane do interdyscyplinarnych badań."

Holzman powiedział: "Drukowanie bibiatryczne wykorzystuje wiedzę z zakresu biologii, chemii i mikromodyfikacji w odniesieniu do nauk o zdrowiu. Myślę, że nasze ostatnie sukcesy w zakresie drukowania bibułek wynikały z multidyscyplinarnego charakteru naszego zespołu. "

Zespół UBC Okanagan przetestował, czy ich sztuczna tkanka drukowana w 3D byłaby w stanie zapewnić odpowiednie wsparcie dla zdrowego życia komórki budując wzór, który, jak to określiła uczelnia, "zawierał powszechnie stosowaną linię komórek raka piersi." CD3D .

Kim wyjaśnił: "Wzór tkankowy, który ma wyjątkowo cienkie cechy i wysoką żywotność komórek, zdecydowanie pokazuje, że nasz system ma prawdziwy potencjał do tworzenia funkcjonalnych, zaprojektowanych tkanek. Jestem podekscytowany tym, co może wnieść do badań biomedycznych. "