University of Missouri: Thesis Student 3D drukuje kolagen, aby utworzyć rusztowania inżynierii tkankowej

„Prawie wszystkie tkanki w ludzkim ciele zawierają kolagen, w tym skórę, mięśnie, nerwy, układ naczyniowy, ścięgna, więzadła, a nawet kość. Na przykład skóra ma 80% masy kolagenu. Ze względu na tę obfitość kolagen jest niezwykle biokompatybilny i wszechstronny ”- stwierdza Glover. „Dzięki odpowiednim bodźcom mechanicznym i chemicznym, komórki macierzyste wysiane na rusztowaniach kolagenowych mogą potencjalnie odróżnić niezliczoną ilość linii komórkowych i stać się niemal każdą tkanką w ludzkim ciele.”

Mogą wystąpić trudności w użyciu kolagen dla niektórych rodzajów regeneracji tkanek, a także inne wady, takie jak czas potrzebny do przejścia od stanu galaretowatego do ciała stałego.

W tym projekcie Glover badał wytwarzanie kolagenu 3D rusztowania, które wzmocnił różnymi środkami przeciwzapalnymi, takimi jak nanocząstki złota i kurkumina. W szczególności używał kolagenu polimeryzującego in situ (IPC), unikalnego materiału pochodzącego od kolagenu świńskiego typu 1. Podczas eksperymentów wykonał różne zabiegi po druku na grupach testowych. Niektóre zostały po prostu pozostawione w swoim podstawowym stanie drukowania 3D, które inne były usieciowane bez AuNP lub kurkuminy lub z 1X lub 2X AuNP lub kurkuminą. Charakterystyka została przeprowadzona przy ocenie stabilności każdego rusztowania, a następnie zauważeniu jego żywotności, wraz z tym, które rodzaje leczenia odniosły największy sukces.

Zadania dla zapewnienia żywotności były następujące: CD3D .

Sześć grup eksperymentalnych to:

„ Nieusieciowana grupa istnieje po to, by zbadać efekty samego usieciowania; istnieją grupy AuNP i kurkuminy w celu określenia wpływu każdego środka bioaktywnego; grupy 2X AuNP i 2X kurkuminy istnieją po to, aby zaostrzyć te efekty, na lepsze lub na gorsze ”- stwierdził Glover.

Glover dostosował swoją własną drukarkę 3D, złożoną z frezarki CNC, z etapami translacji manipulowanymi przez trzy silniki krokowe. Oprogramowanie Mach3 Mill zostało użyte do projektowania i edycji. Dwa najczęstsze odbitki 3D wykonane podczas badania to wzór siatki i okręgi użyte do testów komórkowych. Glover stwierdził, że rozdzielczość jego sprzętu nie była optymalna, ale uważał, że może być lepsza w przypadku drukarki o wyższej wydajności.

Sieciowanie za pomocą EDC lub genipiny udowodniło, że zwiększa stabilność i trwałość drukowanych rusztowań 3D. p>

„Porównując zastosowanie sieciowania EDC podczas drukowania z drukowaniem po wydrukowaniu, stwierdzono, że słupek sieciującydrukowanie dało znacznie większą stabilność niż sieciowanie podczas drukowania ”, stwierdzili naukowcy.

Rusztowania oparte na kolagenie usieciowane EDC wykazywały„ doskonałą żywotność komórek ”, chociaż Glover wskazał, że nanocząstki złota wydają się zmniejszać sukces w żywotności nieco. Genipina zmniejszyła również żywotność, która spadła jeszcze bardziej dzięki dodaniu kurkuminy.