Einer der aufregendsten Bereiche des 3D-Drucks betrifft nicht Wohnräume oder sogar konstruierte Strukturen wie Brücken: Es handelt sich um 3D-Bioprinting.
Die vielfältige Technik hat zu einer Vielzahl von Anwendungen geführt, von denen einige a bionisches Auge Dies kann in Zukunft für viele zur Wiederherstellung des Sehvermögens beitragen. Es funktioniert in noch kleinerem Maßstab als beim herkömmlichen 3D-Druck, da der heikle Prozess die Arbeit mit Biomaterialien und Zellen umfasst.
Und jetzt, dank der Beiträge eines Wissenschaftlerteams der Universität Kopenhagen und des Zentrums für translationale Knochen-, Gelenk- und Weichgewebeforschung an der Technischen Universität Dresden, wachsen auch die unterstützenden Fähigkeiten des 3D-Bioprinting noch weiter.
Professor Michael Kühl vom Institut für Biologie der Universität Kopenhagen leitete das Team. Ihre Arbeit befasste sich speziell mit Möglichkeiten zur Überwachung des Sauerstoffmetabolismus von Zellen, die Teil von sind. Bioinks hergestellt nach der Methode.
Um ihre zu erreichen Ziele das Team verwendete Bioprinting " kombiniert mit der Online-Bildgebung von O2 durch Funktionalisierung eines Hydrogel-Bioink durch Zugabe von lumineszierenden optischen Sensor-Nanopartikeln ". Das Ergebnis: ein radikal anderes Mittel zur Messung der Sauerstoffdynamik.
3D-Bioprinting, das die Zelle nicht beeinträchtigt
Obwohl die Verwendung von Stammzellen beim 3D-Bioprinting, obwohl sie noch relativ neu ist, immer häufiger wird, zeigt die Arbeit zu diesem Thema, dass viele Forscher vor dem Problem stehen, die Zellen - manchmal aufgrund von oxidativem Stress - zu zerstören Replikation des Prozesses im Laufe der Zeit. Der aufregendste Teil der Teamarbeit besteht darin, dass die Methode einen vollständig nicht-invasiven Ansatz bietet, was bedeutet, dass die empfindlichen Zellstrukturen intakt bleiben.
als Professor Kühl weist darauf hin : "[L] lebende Zellen können in biokompatiblen Gelmaterialien Bioinks 3D gedruckt werden, und ein solches 3D-Bioprinting ist ein sich schnell entwickelndes Gebiet, z. B. in biomedizinischen Studien, in denen Stammzellen in 3D-gedruckten Konstrukten kultiviert werden, die die komplexe Struktur von Gewebe und Gewebe nachahmenBei solchen Versuchen fehlt es an einer Online-Überwachung der Stoffwechselaktivität von Zellen, die in bioprinted Konstrukten wachsen. Derzeit beruhen solche Messungen weitgehend auf destruktiven Probenahmen. Wir haben eine zum Patent angemeldete Lösung für dieses Problem entwickelt. “
Professor Kühl ist auch schnell zu hinzufügen dass das Potenzial ihrer Arbeit weit über ihr Studium hinausgeht. "Dies ist ein Durchbruch beim 3D-Bioprinting. Es ist jetzt möglich, den Sauerstoffmetabolismus und die Mikroumgebung von Zellen online und nicht-invasiv in intakten 3D-gedruckten lebenden Strukturen zu überwachen.
Eine zentrale Herausforderung beim Wachstum von Stammzellen in größeren gewebe- oder knochenähnlichen Strukturen besteht darin, eine ausreichende Sauerstoffversorgung der Zellen sicherzustellen. Mit unserer Entwicklung ist es nun möglich, die Sauerstoffbedingungen in bioprinted 3D-Strukturen zu visualisieren, was zSchnelltest und Optimierung des Stammzellwachstums in unterschiedlich gestalteten Konstrukten. "
Details zur Studie erscheinen in einem Artikel betitelt "Funktionalisierter Bioink mit optischen Sensornanopartikeln für die O2-Bildgebung in 3D-Bioprint-Konstrukten", veröffentlicht im letzten Monat im Materialien mit erweiterten Funktionen Tagebuch
Via : Universität Kopenhagen