3D-tisknout tlusté prokrvené tkáně konstrukty pro varhany inženýrství a regenerativní medicíny

Pokrok v testování na drogy a regenerativní medicíny by výrazně těžit z laboratoře inženýrství lidských tkání postavené z různých typů buněk s přesným 3D architektury. Produkce větších než milimetrových lidských tkání však byla omezena nedostatkem metod pro budování tkání s vloženými život udržujícími cévními sítěmi.

Multidisciplinární výzkum ve Wyss Institute vedla k vývoji multi-materiálové 3D bioprinting metoda, která generuje prokrvené tkáně složené z živých lidských buněk, které jsou téměř desetkrát silnější než dříve inženýrství tkání a která může udržet jejich architektura a funkce pro až šest týdnů. Metoda používá přizpůsobitelnou, tištěnou silikonovou formu k uložení a olovnice tištěné tkáně na čipu. Uvnitř této formy, mřížky větší cévní kanály obsahující živých endotelových buněk v silikonové inkoust je vytištěn, do které samonosné inkoust obsahující živé mezenchymální kmenové buňky (MSCs) je umístěna v samostatné tiskové úlohy. Po tisk, kapalina složená z fibroblastů a extracelulární matrix se používá k vyplnění otevřené regiony, ve výstavbě, přidání pojivové tkáně komponenty, které cross-links a další stabilizuje celou strukturu.

výsledná měkké tkáně struktura může být okamžitě prostoupen živiny, stejně jako růst a diferenciaci faktorů přes jeden vstup a výstup na protilehlých koncích čip, který se připojit k cévní kanál, aby se zajistilo přežití a dozrávání buněk. V proof-of-princip studie, jeden centimetr tlusté bioprinted tkáně konstrukty obsahující lidské kostní dřeně Msc obklopen pojivové tkáně a podporuje umělý endotelu-lemované cév, dovolil oběhu z kostní růstové faktory a následně indukce vývoj kostí.

Tento inovativní přístup k bioprintingu lze upravit tak, aby vytvořil různé vaskularizované 3D tkáně pro regenerativní medicínu a snahu o testování drog. Wyss tým vyšetřuje také použití 3D bioprinting vyrobit nové verze Institutu orgány na čipech zařízení, což činí jejich výrobní proces více automatizovaný a umožňuje vývoj stále složitější microphysiological zařízení. Toto úsilí vyústilo v první zcela 3D tištěný orgán na čipu-srdce na čipu – s integrovanými senzory měkkého namáhání.