微凝胶支持3 d打印技术,建立器官的干细胞

科学家开发了一个平台,打印bioink成3 d组织使用一个支持海藻酸微凝胶珠的泥浆。该技术克服了传统的局限性打印的组织工程支架,承诺,再生医学、药物筛选和发育生物学。

支架生物打印,顾名思义,包括沉淀细胞到一个临时的可生物降解的模板时,在实验室里制造组织。该方法不完善;它与细胞毒性和中断和信息交互。作为替代,一些研究已经测试了微凝胶在scaffold-free支持过程。

翻译的挑战scaffold-free方法生物打印,打印细胞需要固定住他们,让他们保持所需的三维结构,”说丹尼尔Alge专家在组织工程领域的德州农工大学的我们,谁没有参与这项研究。

承担挑战,一个美国领导的研究小组埃本Alsberg从芝加哥伊利诺伊大学设计的一个平台,没有内部脚手架工作。小组展示了他们的技术通过印刷各自迥异股骨软骨耳。

考虑结构的复杂性,整个印刷过程相对简单。修改3 d打印机存款单个干细胞成为海藻酸microgel-filled浴。然后交联海藻酸,暴露在紫外线,确保打印细胞结构。Alsberg解释说,在浴的细胞能够广泛地接触对方身体和分泌,组织,细胞外基质的降解和变革没有其他生物材料支架的干扰。在形成组织和细胞通讯是重要畅通的海藻酸凝胶浴,而一个脚手架中断和信息交互。团队控制细胞发展成一个器官通过添加营养物质和生长因子明确规定直接细胞分化。当组织成熟,温柔的风潮将完成的构造与浴。超前思维的用户甚至可以化学工程师支持自定义速度降低(几天或几周内)完成开发和发布组织。

Alge将过程描述为优雅而简单:印刷速度快,可以很容易地扩大规模。它可以成为一个伟大的工具,生物制造产业的迅速发展。

扩展到印刷过程结构由多个不同的组织类型是该集团认为可行的。与多个喷嘴的高质量3 d打印机可能允许更快和更复杂的3 d打印组织由多种细胞类型的高分辨率和保真度,“Alsberg解释道。的一个潜在挑战是维持不同的细胞表型在同一构造”。

Alge说,在未来的挑战将是生产中空的结构和功能,perfusable血管网络,这是该领域面临的最大障碍之一”。