Al igual que un marco proporciona soporte estructural para una casa y el chasis proporciona resistencia y forma para un automóvil, un equipo de ingenieros de Penn State cree que tienen una manera de crear el marco estructural para el cultivo de tejido vivo utilizando un estándarimpresora 3d.
"Estamos tratando de hacer hidrogeles cargados de células madre reforzados con fibras como la barra de refuerzo en el cemento", dijo Justin L. Brown, profesor asociado de ingeniería biomédica. "Si podemos prestar algo de estructura al gel, podemos crecercélulas vivas en patrones definidos y eventualmente las fibras se disolverán y desaparecerán ".
El informe de los investigadores en un número reciente de la Revista de materiales de atención médica avanzada que su objetivo es crear un método novedoso, de bajo costo y eficiente para fabricar patrones de fibra polimérica 3-D repetibles y de alta resolución en materiales no conductores para la ingeniería de tejidos con impresoras 3-D de grado aficionado disponibles. El método que utilizanes una combinación de impresión en 3-D y electrohilado, un método que utiliza carga eléctrica para hacer girar hilos nanométricos desde una fusión o solución de polímero.
Actualmente, casi todos los tejidos de trasplante complejos, desde corazones y riñones hasta tendones, provienen de donantes vivos o muertos. Los investigadores están buscando una manera de cultivar tejidos de reemplazo de manera confiable utilizando métodos económicos. La combinación de impresión en 3D y electrohilado para producirun andamio para la ingeniería de tejidos también podría permitir la producción de músculos y tendones combinados, o tendones y cartílagos, por ejemplo.
"La idea general es que si pudiéramos multiplexar el electrohilado con un gel de colágeno y bioimpresión, podríamos construir interfaces de tejido grandes y complejas, como hueso a cartílago", dijo Pouria Fattahi, estudiante de doctorado en bioingeniería. "Otros han creado estoscombinación de tejidos con una microimpresora de microextrusión "
Estas estrategias actuales crean los diferentes tejidos por separado y luego los combinan usando algún tipo de adhesivo o conector. Sin embargo, en el cuerpo, los tejidos como el cartílago y el hueso, y los tendones y los músculos crecen juntos sin problemas.
El aparato de los investigadores usa el electrospinner para reemplazar la boquilla del extrusor en la impresora 3-D. La impresora puede depositar un patrón preciso de fibras en tres dimensiones para formar un andamio en un hidrogel en el que las células pueden crecer. Una vez que el tejido tienecrecido lo suficiente, el andamio se puede disolver, dejando solo un tejido estructurado apropiado para su uso.
Si se necesitan dos tejidos diferentes, músculo y tendón, la impresora 3-D puede alterar el patrón de hilos de tal manera que la transición podría ser perfecta con las células apropiadas, lo que da como resultadoreemplazo de tejido parcial.
Actualmente, los investigadores están trabajando en tejidos que son cubos de poco menos de 1 pulgada, pero incluso eso podría tener alguna utilidad.
"El ligamento cruzado anterior, o ACL, mide solo 2 a 3 centímetros .8 a 1 pulgada de largo y 1 centímetro .8 pulgadas de ancho", dijo Fattahi.
Utilizando el electrohilado de campo cercano, los investigadores primero produjeron hilos excepcionalmente delgados en el rango de micras y nanómetros. Luego demostraron que podían hacer crecer células en estas fibras y finalmente, depositaron fibras estampadas en un gel de colágeno cargado de células.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Estado Penn . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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