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Dieser Prozess baut Organe tropfenweise auf.

Ein Team der Universität Osaka hat eine neue Methode entwickelt, um die beim Bioprinting für 3D-gedruckte Organe verwendeten Zellen zu retten.

3-D-Hydrogelkonstrukt aus bioprinted Material Universität Osaka über EurekAlert

Das Drucken menschlicher Organe ist seit Jahrzehnten ein Ziel biomedizinischer Ingenieure und Forscher. Obwohl dies unwahrscheinlich erscheint, haben Fortschritte sowohl im 3D-Druck als auch in der chemischen Herstellung die Welt dem Ersatz menschlicher Körperteile näher gebracht. Ein Forscherteam aus OsakaDie Universität hat einen enzymgetriebenen Ansatz zum Aufbau neuer Körperteile verfeinert.

Die Forschung des Osaka-Teams trägt zum Bioprinting-Prozess bei und kann insbesondere dazu beitragen, die richtige Gelstruktur für den Tintenstrahl- oder 3D-Druck zu perfektionieren. Bisher haben Wissenschaftler bei Innovationen im 3D-Druck neue Schädel entwickelt, ein Ohr geschaffen und teilweisevor ein paar Jahren gelang es den Forschern sogar, a neu zu erschaffen Netzwerk von Blutgefäßen und ein Kapillarnetzwerk.

Gegenwärtige Methoden verwenden Natriumalginat als Hauptmittel für das Bioprinting. Das Natriumalginat funktioniert jedoch bei bestimmten Zelltypen nicht gut. Das Team verwendete die Hydrogelierung durch ein Enzym - Meerrettichperoxidase -, das Vernetzungen zwischen ihnen aufbautPhenylgruppen. Die Meerrettichperoxidase fügt in Gegenwart von Wasserstoffperoxid Polymer hinzu. Sie kommt auch in der Wurzel von Meerrettich vor.

Wasserstoffperoxid kann jedoch häufig Zellen schädigen. Daher entwickelten die Forscher einen Weg, um den Kontakt zwischen Wasserstoffperoxid und den Zellen zu begrenzen, um sicherzustellen, dass die Zellen am Leben bleiben. Mit dieser Methode waren mehr als 90 Prozent der Zellen lebensfähig.

Biologie

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Hauptautor Shinji Sakai sagte: "Das Drucken jeglicher Art von Gewebestruktur ist ein komplexer Prozess. Die Biotinte muss eine ausreichend niedrige Viskosität haben, um durch den Tintenstrahldrucker zu fließen, muss aber auch schnell eine hochviskose gelartige Struktur bildenUnser neuer Ansatz erfüllt diese Anforderungen unter Vermeidung von Natriumalginat. Tatsächlich bietet das von uns verwendete Polymer ein hervorragendes Potenzial für die Anpassung des Gerüstmaterials an bestimmte Zwecke. "

"Fortschritte in der induzierten pluripotenten Stammzellentechnologie haben es uns ermöglicht, Stammzellen auf viele verschiedene Arten zur Differenzierung zu bewegen", sagt Co-Autor Makoto Nakamura. "Jetzt brauchen wir neue Gerüste, damit wir diese Zellen drucken und unterstützen können."Wir nähern uns dem vollständigen 3D-Druck von funktionellen Geweben. Unser neuer Ansatz ist äußerst vielseitig und sollte allen Gruppen helfen, an diesem Ziel zu arbeiten. "

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Während das Studium der Druckorgane selbst für das Endziel lebensfähiger 3D-gedruckter Organe immer noch unglaublich wichtig ist, könnte die Perfektionierung der Tinte ein entscheidender Schritt in diesem Prozess sein.

Und die Versprechen des Bioprintings sind weiterhin Ziele für Biologen, Ingenieure und Chemieingenieure auf der ganzen Welt. Lee Mun Ching, ein auf Pharmakologie und Physiologie spezialisierter Biologe, sagte gegenüber Open Bio Medical :

"3D-Bioprinting ist im medizinischen Bereich vielversprechend. Diese Technologie könnte die Art und Weise revolutionieren, wie wir Grundlagenforschung, Drogentests, Toxikologietests und vieles mehr durchführen. ungeduldig Warten auf den Organdruck, es ist nie zu früh, über die Hürden nachzudenken, die wir zwangsläufig angehen müssen, sobald sie Realität werden. "

Die Ergebnisse des Teams der Universität Osaka finden Sie in der neuesten Ausgabe von Makromolekulare schnelle Kommunikation .

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