Техника трехмерной биопечати используется для изготовления искусственных сосудов с нуля. Команда из Brigham and Women’s Hospital (BWH) добилась прогресса в изготовлении кровеносных сосудов. Исследователи использовали 3D-биопринтер для изготовления шаблона волокна, который будет служить формой для кровеносных сосудов. Это важное биомедицинское исследование было поддержано Национальным институтом здравоохранения, Австралийским исследовательским советом и другими ведущими австралийскими учреждениями.
Али Хадемхоссейни, доктор философии, инженер-биомедик и директор Центра инновационных исследований биоматериалов BWH, сказал: «Инженеры добились невероятных успехов в создании сложных искусственных тканей, таких как ткани сердца, печени и легких. Однако создание искусственных кровеносных сосудов остается серьезной проблемой тканевой инженерии. Мы попытались решить эту проблему, предложив уникальную стратегию васкуляризации гидрогелевых конструкций, сочетающую достижения в технологии 3D-биопечати и биоматериалов. Наш подход включает печать волокон агарозы, которые становятся каналами кровеносных сосудов. Но что уникально в нашем подходе, так это то, что шаблоны волокон, которые мы напечатали, достаточно прочны, чтобы мы могли физически удалить их, чтобы сделать каналы. Это предотвращает растворение этих матричных слоев, что может быть не очень хорошо для клеток, захваченных окружающим гелем».
Исследователи впервые использовали биопринтер для создания шаблона волокна, который будет служить формой для кровеносных сосудов. Форма была изготовлена с использованием полисахаридного полимера, называемого агарозой, материала, который обычно извлекают из морских водорослей. Затем команда покрыла форму желатиноподобным веществом, называемым гидрогелем. Это сформировало слепок по форме, который затем был усилен с помощью фотопоперечных связей.
Khademhosseini и его команда построили сети микроканалов, демонстрирующие различные архитектурные особенности, и они смогли успешно встроить эти функциональные микроканалы в широкий спектр широко используемых гидрогелей в различных концентрациях. Один конкретный пример, метакрилированный желатин, нагруженный клетками, был использован, чтобы показать, как их искусственные сосудистые сети функционируют для улучшения клеточной жизнеспособности, массопереноса и клеточной дифференцировки. Примечательно, что этот метод также привел к образованию эндотелиальных монослоев внутри искусственных каналов.
«В будущем технология 3D-печати может использоваться для разработки трансплантируемых тканей, адаптированных к потребностям каждого пациента, или использоваться вне тела для разработки безопасных и эффективных лекарств», - сказал Хадемхоссейни.
Полное исследование доступно в журнале Lab On A Chip, доступ к которому вы можете получить здесь.
ИСТОЧНИК