Cercetătorii au proiectat o bioimprimantă 3D pentru a crea țesuturi umane

Această bioimprimantă avansată este capabilă să fabrice o gamă variată de țesuturi, inclusiv țesut cerebral moale și materiale mai dure precum cartilajul și osul.

Această evoluție a fost realizată de ingineri biomedicali de la Universitatea din Melbourne. Tehnologia lor de bioimprimare 3D de ultimă generație este destinată să transforme domeniul medicinei regenerative.

• De ce obiectele din oglinda mașinii sunt mai aproape decât par?
• Astronomii au aflat, în sfârșit, cum s-au „aprins” luminile în Univers

Bioimprimarea 3D tradițională este un proces lent și delicat. Strat cu strat, celulele sunt depuse, dar această metodă poate deteriora celulele și complexitatea structurilor.

„În plus față de îmbunătățirea drastică a vitezei de imprimare, abordarea noastră permite un anumit grad de poziționare a celulelor în țesuturile imprimate. Poziționarea incorectă a celulelor este un motiv important pentru care majoritatea bioimprimatoarelor 3D nu reușesc să producă structuri care să reprezinte cu acuratețe țesutul uman”, a declarat David Collins, profesor asociat și director al Laboratorului Collins BioMicrosystems de la Universitatea din Melbourne.

„La fel cum o mașină necesită ca componentele sale mecanice să fie aranjate cu precizie pentru a funcționa corect, la fel și celulele din țesuturile noastre trebuie să fie organizate corect. Bioimprimantele 3D actuale depind de alinierea naturală a celulelor fără ghidare, ceea ce prezintă limitări semnificative”, a adăugat Collins.

Noua bioimprimantă utilizează undele acustice produse de bulele care vibrează pentru a manipula și aranja celulele, permițând crearea de structuri complexe de țesuturi 3D. Această tehnică oferă cadrul esențial pentru ca celulele să se diferențieze și să se maturizeze în țesuturi umane complexe.

Bioimprimarea 3D tradițională este un proces lent și delicat

Majoritatea bioimprimantelor 3D utilizează o abordare lentă, strat cu strat, care poate afecta celulele și deteriora structurile delicate în timpul procesului de imprimare și transfer. În plus, această metodă este consumatoare de timp.

Odată imprimate, aceste structuri fragile trebuie mutate cu grijă pe plăci de laborator, ceea ce le poate compromite integritatea structurală. Cu toate acestea, punerea în aplicare a unui sistem optic avansat în această bioimprimantă elimină necesitatea unei abordări strat cu strat.

Aceasta utilizează bule vibratoare pentru a imprima structuri celulare 3D în doar câteva secunde. Acest lucru o face „de 350 de ori mai rapidă” decât alte metode tradiționale. Echipa afirmă că această tehnologie le permite să creeze replici incredibil de precise ale țesuturilor umane, până la nivel celular, scrie InterestingEngineering.

Noua tehnică de bioimprimare crește ratele de supraviețuire a celulelor prin reducerea timpului de imprimare 3D și eliminarea necesității unui proces delicat de transfer.

În plus, imprimarea direct în plăci standard de laborator asigură menținerea integrității structurale și a sterilității structurilor imprimate.

Structuri fragile

„Biologii recunosc potențialul imens al bioimprimării, însă, până acum, acesta a fost limitat la aplicații cu un randament foarte scăzut”, a declarat Callum Vidler, doctorand și autor principal.

Prin imitarea arhitecturii complexe a țesuturilor umane, cercetătorii pot crea acum modele precise pentru a studia bolile și a dezvolta noi tratamente.

De exemplu, această tehnologie ar putea facilita cercetarea cancerului, permițând replicarea unor organe și țesuturi specifice, sporind astfel potențialul de dezvoltare a unor noi terapii farmaceutice.

De asemenea, poate deschide calea către medicina personalizată, în care tratamentele sunt adaptate la structura genetică a individului.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Imprimanta 3D construită din LEGO care poate printa piele umană sintetică

Magneți permanenți în miniatură pot fi realizați cu o imprimantă 3D

O bioimprimantă 3D va printa meniscuri umane pe Stația Spațială Internațională

Imprimantele 3D, folosite pentru a crea valve cardiace realiste