Los filamentos de cartílago de vaca sustituyen la tinta en un proceso de bioimpresión 3D que algún día puede crear parches de cartílago para las articulaciones desgastadas, según un equipo de ingenieros. "Nuestro objetivo es crear tejido que pueda usarse para reemplazar grandes cantidades de desgaste"Ibrahim T. Ozbolat, profesor asociado de ingeniería científica y mecánica", dijo Ibrahim T. Ozbolat. "Los que tienen osteoartritis en sus articulaciones sufren mucho. Necesitamos un nuevo tratamiento alternativo para esto".
El cartílago es un buen tejido para la bioimpresión de aumento de escala porque está compuesto de un solo tipo de célula y no tiene vasos sanguíneos dentro del tejido. También es un tejido que no puede repararse a sí mismo. Una vez que el cartílago está dañado, permanecedañado.
Los intentos anteriores de desarrollar cartílago comenzaron con células incrustadas en un hidrogel, una sustancia compuesta de cadenas de polímeros y aproximadamente 90 por ciento de agua, que se usa como un andamio para hacer crecer el tejido.
"Los hidrogeles no permiten que las células crezcan normalmente", dijo Ozbolat, quien también es miembro de los Institutos Penn State Huck de Ciencias de la Vida. "El hidrogel confina las células y no les permite comunicarse mientrashacer en tejidos nativos "
Esto conduce a tejidos que no tienen suficiente integridad mecánica. La degradación del hidrogel también puede producir compuestos tóxicos que son perjudiciales para el crecimiento celular.
Ozbolat y su equipo de investigación desarrollaron un método para producir tejidos a mayor escala sin usar un andamio. Crean un tubo diminuto, de 3 a 5 centésimas de pulgada de diámetro, hecho de alginato, un extracto de algas. InyectanLas células del cartílago se introducen en el tubo y permiten que crezcan durante aproximadamente una semana y se adhieran entre sí. Debido a que las células no se adhieren al alginato, pueden extraer el tubo y quedar con una hebra de cartílago. Los investigadores informaron sus resultados en la corrientecuestión de Informes científicos .
La hebra de cartílago sustituye a la tinta en el proceso de impresión 3D. Usando una boquilla prototipo especialmente diseñada que puede sostener y alimentar la hebra de cartílago, la impresora 3D coloca hileras de hebras de cartílago en cualquier patrón que elijan los investigadores. Después de aproximadamente media hora, el parche de cartílago se adhiere lo suficiente como para moverse a una placa de Petri. Los investigadores colocaron el parche en medios nutritivos para permitir que se integre aún más en una sola pieza de tejido. Finalmente, los hilos se unen completamente y se fusionan.
"Podemos fabricar las hebras en cualquier longitud que queramos", dijo Ozbolat. "Debido a que no hay andamios, el proceso de impresión del cartílago es escalable, por lo que los parches también pueden hacerse más grandes. Podemos imitar el cartílago articular realimprimiendo hilos verticalmente y luego horizontalmente para imitar la arquitectura natural "
El cartílago artificial producido por el equipo es muy similar al cartílago de vaca nativa. Sin embargo, las propiedades mecánicas son inferiores a las del cartílago natural, pero son mejores que el cartílago que se hace con andamios de hidrogel. El cartílago natural se forma con la presión de las articulaciones., y Ozbolat cree que la presión mecánica sobre el cartílago artificial mejorará las propiedades mecánicas.
Si este proceso finalmente se aplica al cartílago humano, cada individuo tratado probablemente tendría que suministrar su propio material fuente para evitar el rechazo de tejidos. La fuente podría ser el cartílago existente o las células madre diferenciadas en células de cartílago.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Estado Penn . Original escrito por A'ndrea Elyse Messer. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :