3D-printed thick vascularized tissue constructs for organ engineering and regenerative medicine

Progress in drug testing and regenerative medicine could greatly benefit from laboratory-engineered human tissues built of a variety of cell types with precise 3D architecture. Mas a produção de tecidos humanos de tamanho superior a milímetro tem sido limitada pela falta de métodos para a construção de tecidos com redes vasculares implantadas que sustentam a vida.

a investigação Multidisciplinar na Wyss Institute conduziu ao desenvolvimento de um multi-material 3D bioprinting método que gera tecidos vascularizados composto de vida de células humanas que são quase dez vezes mais espessa do que anteriormente engenharia de tecidos e que pode sustentar a sua arquitetura e a função por mais de seis semanas. O método usa um molde de silicone personalizado e impresso para alojar e revestir o tecido impresso em um chip. Dentro deste molde, uma grade de canais vasculares maiores contendo células endoteliais vivas em tinta de silicone é impresso, em que uma tinta auto-suportável contendo células estaminais mesenquimais vivas (MSCs) é colocado em camadas em um trabalho de impressão separado. Após a impressão, um líquido composto por fibroblastos e matriz extracelular é usado para preencher regiões abertas dentro da construção, adicionando um componente de tecido conjuntivo que se liga e estabiliza ainda mais toda a estrutura.

A resultante de tecidos moles estrutura pode ser imediatamente perfundidos com nutrientes, bem como do crescimento e fatores de diferenciação através de uma única entrada e saída em lados opostos do chip que ligar para o vascular canal para garantir a sobrevivência e maturação das células. Num estudo de prova de princípio, uma estrutura de tecido bioprintado com um centímetro de espessura contendo MSC da medula óssea humana rodeada por tecido conjuntivo e suportada por uma vasculatura artificial revestida com endotélio, permitiu a circulação de factores de crescimento ósseo e, subsequentemente, a indução do desenvolvimento ósseo.esta abordagem inovadora da bioprinting pode ser modificada para criar vários tecidos em 3D vascularizados para medicina regenerativa e testes de drogas. A equipe Wyss também está investigando o uso de bioprinting 3D para fabricar novas versões dos órgãos do Instituto em dispositivos de chips, o que torna seu processo de fabricação mais automatizado e permite o desenvolvimento de dispositivos microphisiológicos cada vez mais complexos. Este esforço resultou no primeiro órgão totalmente impresso em 3D em um chip-um coração em um chip – com sensores integrados de tensão suave.