Las partes impresas de reemplazo del cuerpo humano pueden parecer ciencia ficción, pero esta tecnología se está convirtiendo rápidamente en una realidad con el potencial de contribuir en gran medida a la medicina regenerativa. Antes de cualquier aplicación real, la "bioimpresión" aún enfrenta muchos desafíos técnicos. Procesar la bio-tintay haciéndolo pegarse a sí mismo y sostener la estructura de gel impresa deseada ha resultado particularmente difícil, especialmente en la impresión por inyección de tinta. Actualmente existen pocos métodos para pegar las gotas de bio-tinta y estos no funcionan para cada tipo de célula, lo que motiva nuevos enfoques alternativos.
Sobre la base de su trabajo anterior, los investigadores de la Universidad de Osaka ahora han refinado un enfoque impulsado por enzimas para unir las gotas de tinta biológica, permitiendo imprimir estructuras biológicas complejas. Recientemente publicaron sus hallazgos en Comunicaciones rápidas macromoleculares .
El autor principal, Shinji Sakai dice: "La impresión de cualquier tipo de estructura de tejido es un proceso complejo. La bio-tinta debe tener una viscosidad lo suficientemente baja como para fluir a través de la impresora de inyección de tinta, pero también debe formar rápidamente una estructura similar a un gel altamente viscosacuando se imprime. Nuestro nuevo enfoque cumple con estos requisitos al tiempo que evita el alginato de sodio. De hecho, el polímero que utilizamos ofrece un excelente potencial para adaptar el material del andamio para fines específicos ".
Actualmente, el alginato de sodio es el principal agente gelificante utilizado para la bioimpresión por inyección de tinta, pero tiene algunos problemas de compatibilidad con ciertos tipos de células. El nuevo enfoque de los investigadores se basa en la hidrogelación mediada por una enzima, peroxidasa de rábano picante, que puede crear enlaces cruzados entregrupos fenilo de un polímero agregado en presencia del peróxido de hidrógeno oxidante.
Aunque el peróxido de hidrógeno en sí mismo también puede dañar las células, los investigadores ajustaron cuidadosamente el suministro de células y peróxido de hidrógeno en gotas separadas para limitar su contacto y mantener las células vivas. Más del 90% de las células eran viables en geles de prueba biológica preparados ende esta manera. También se podrían cultivar varias estructuras de prueba complejas a partir de diferentes tipos de células.
"Los avances en las tecnologías de células madre pluripotentes inducidas nos han permitido inducir a las células madre a diferenciarse de muchas maneras diferentes", dice el coautor Makoto Nakamura. "Ahora necesitamos nuevos andamios para poder imprimir y apoyar estas células paraacercarse a lograr la impresión 3D completa de tejidos funcionales. Nuestro nuevo enfoque es muy versátil y debería ayudar a todos los grupos que trabajan para lograr este objetivo ".
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Materiales proporcionado por Universidad de Osaka . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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