Obiecujący nowy atrament do druku biologicznego sformułowany z nanokryształów alginianu i celulozy

Bioprinting 3D to ekscytujący temat - i bardzo złożony. Narządy nie tylko materializują się z drukarki 3D; jest długi proces, który należy podjąć. Aby drukować tkanki biologiczne 3D, należy użyć odpowiednich rodzajów atramentu. Te tusze muszą mieć lepkość, która może być wytłaczana, ale zachowują swój kształt po wytłaczaniu i muszą być zdolne do podtrzymywania żywych komórek. Wielu badaczy wypróbowało wiele preparatów o różnym wskaźniku powodzenia, a ostatnio grupa naukowców opracowała obiecujący nowy bioink z nanokryształów alginianu i celulozy (CNC). Możesz przeczytać o swoich badaniach tutaj w artykule zatytułowanym "Bioprinting 3D konstrukcji wątrobowo-mimetycznej z hybrydowym bioinkidem alginianu / celulozy".

"Ten bioink ma doskonałe właściwości rozrzedzania ścinaniem, może być łatwo wytłaczany przez dyszy i zapewnia dobrą wierność kształtu początkowego "- twierdzą naukowcy. "Wykazano, że lepkości podczas wytłaczania były co najmniej o dwa rzędy wielkości niższe od lepkości przy małych prędkościach ścinania, co umożliwia łatwe wytłaczanie przez dyszę (o średnicy wewnętrznej 100 μm) bez zatykania." < p> Użyli oni bioink do druku 3D struktury plastra miodu, która zawiera komórki fibroblastów i wątrobiaka i naśladuje ludzką wątrobę. Struktury drukowane 3D sieciowano CaCl2 i inkubowano i hodowano przez trzy dni. Odkryli, że proces bioprintingu 3D spowodował minimalne uszkodzenie komórek.

Alginian jest naturalnym polimerem, który został użyty do wielu preparatów bioink. Jest biokompatybilny i łatwo przetwarzalny, jednak jego właściwości reologiczne skutkują słabą drukownością i wiernością wzorów, co oznacza, że ​​musi być połączony z czymś innym - w tym przypadku z CNC, które są nanocząstkami w kształcie prętów lub w kształcie boków, ekstrahowanymi z kryształów obszary włókien celulozowych. Celuloza jest naturalnym materiałem, który służy jako główny składnik ścian komórek roślinnych i wykazał wiele obietnic jako materiał do drukowania 3D. Został on również szeroko przebadany pod kątem zastosowań inżynierii tkankowej, dzięki swojej odnawialności, niskiej gęstości, wysokiej wytrzymałości mechanicznej, dużym i wysoce reaktywnym powierzchniom oraz niskiej cytotoksyczności.

Alginat i miks CNC działały niezwykle dobrze. Wykazał doskonałe właściwości rozrzedzania ścinaniem, co oznacza, że ​​jego lepkość zmniejsza się pod naciskiem dyszy wytłaczarki, umożliwiając łatwe drukowanie. Utrzymywał swój kształt również późniejdrukuje i wywołuje minimalną śmierć komórek wśród komórek wątroby, które zostały zaszczepione. Naukowcy doszli do wniosku, że bioink ma duży potencjał w zakresie bioprintingu 3D.

To może nie wydawać się ogromnym postępem w porównaniu do, powiedzmy, drukowania 3D tarczycy, ale w wielkim obrazie jest to ekscytująca wiadomość. Opracowanie nowego, obiecującego bioink oznacza, że ​​naukowcy mają więcej do zrobienia w dążeniu do druku 3D lepszych tkanek do celów badawczych i, ostatecznie, na organy druku 3D. Zanim będziemy mogli zobaczyć więcej znaczących postępów w bioprogramowaniu 3D, potrzebne są bloki konstrukcyjne, a to konkretne opracowanie zaowocowało mocnymi elementami.

Autorami publikacji są Yun Wu, Zhi Yuan (William ) Lin, Andrew C. Wenger, Kam C. Tam i Xiaowu (Shirley) Tang.