Biotechnologia.pl
łączymy wszystkie strony biobiznesu
Kolejny ważny krok bioprintingu!
Kolejny ważny krok bioprintingu!
Badania prowadzone w Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering na Harvardzie wskazują, że już wkrótce możliwe będzie drukowanie dużych trójwymiarowych "połaci" konstrukcji tkankowych, złożonych z różnych komórek i połączonych siecią naczyń krwionośnych. Marzenia, które kilka lat temu zakrawały o science fiction, powoli zaczynają nabierać realnych kształtów. Bioprinting rewolucjonizuje współczesną medycynę.

Za główny motor napędowy rozwoju medycyny regeneracyjnej uważana jest bioinżyniera tkankowa, której głównym zadaniem jest otrzymywanie przestrzennych matryc komórek, uzyskanych na drodze in-vitro. Do produkcji matryc stosuje się różne polimery jak chociażby kwas polimlekowy czy poliglikolowy. Problemem w produkcji biomateriałów, były przede wszystkim wytrzymałość otrzymanych materiałów jak i akceptacja ze strony organizmu, któremu je przeszczepiano. „Obecnie, śmiało możemy powiedzieć, że przeszliśmy milowy krok w kierunku uzyskiwania trójwymiarowych tkanek żywych” powiedziała dr Jennifer Lewis z Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering, Harvard.

Przez ostatnie lata inżynierzy tkankowi próbowali uzyskać większe płaty trójwymiarowych układów komórkowych, których powierzchnia przekraczałaby kilka mm2. Drukowane tkanki były albo zbyt cienkie, albo zbyt szybko obumierały, gdy zostały przeszczepione biorcom. Z kolei drukowanie grubszych fragmentów kończyło się niedotlenieniem komórek położonych głębiej i w konsekwencji- ich śmiercią. Po niepowodzeniach podjęto próby stworzenia struktur, które najwierniej przypominałyby naturalne tkanki. „Matka natura radzi sobie z problemem niedotlenienia, poprzez usieciowienie komórek misternie utkaną siecią naczyń krwionośnych. Poszliśmy za przykładem natury i postanowiliśmy wykorzystać biomateriały, aby imitowały sieć naczyń krwionośnych” dodaje dr Lewis.

Druk 3D umożliwia uzyskanie struktur trójwymiarowych o dopracowanych detalach, które jak najbardziej odzwierciedlają naturalne tkanki. Do wydrukowania konstrukcji tkanek 3D  naukowcy wykorzystali specjalne bio-farby, których składowe objęte są patentem. Wiadomo jedynie, że bio-farby zawierają składniki odżywcze, niezbędne dla wzrostu i funkcjonowania komórek. Do stworzenia struktur przypominających sieć naczyń krwionośnych naukowcy wykorzystali nanocząsteczki, które świetnie stworzyły rusztowanie dla druku tkanek.  Co istotne, próby kliniczne z zastosowanymi materiałami dały pozytywne rezultaty. Komórki adaptowały się do nowych warunków, niewielki odsetek umierał.

Inżynierowie tkankowi  czekali na takie możliwości kilkanaście lat” – powiedział Don Ingber, Dyrektor Wyss Institute . Zdolność do wytworzenia funkcjonalnie sieci naczyniowej w tkankach 3D zanim zostaną osadzone, zwiększa możliwość upodobnienia tkanki do tkanek naturalnych, przez co łatwo zostają przyjęte przez biorcę. To przełom, który może okazać się wielką szansą dla osób czekających na przeszczepy!” – dodaje.

 

Źródła

3D Bioprinting of Vascularized, Heterogeneous Cell-Laden Tissue Constructs. Advanced Materials, 2014; DOI: 10.1002/adma.201305506

KOMENTARZE
Newsletter