Un equipo de investigadores de la Universidad de Texas A&M ha desarrollado una forma innovadora de imprimir terapias en 3D para la medicina regenerativa.
La bioimpresión 3D está emergiendo como un método prometedor para fabricar rápidamente construcciones que contienen células para diseñar tejidos nuevos, sanos y funcionales. Sin embargo, uno de los principales desafíos en la bioimpresión 3D es la falta de control sobre las funciones celulares. Los factores de crecimiento, que son unclase especial de proteínas, puede dirigir el destino y las funciones celulares. Sin embargo, estos factores de crecimiento no pueden incorporarse fácilmente dentro de una estructura impresa en 3D durante un período prolongado.
En un estudio reciente realizado en Texas A&M, los investigadores del laboratorio del Dr. Akhilesh K Gaharwar en el Departamento de Ingeniería Biomédica formularon un bioenlace que consiste en nanopartículas minerales 2D para secuestrar e imprimir terapias en 3D en ubicaciones precisas. Sus hallazgos fueron publicados en Materiales avanzados de atención médica .
El equipo ha diseñado una nueva clase de bioenlaces de hidrogel: estructuras 3D que pueden absorber y retener cantidades considerables de agua cargadas con proteínas terapéuticas. Este bioenlace está hecho de un polímero inerte, polietilenglicol PEG, y es ventajosopara la ingeniería de tejidos porque no provoca el sistema inmune. Sin embargo, debido a la baja viscosidad de la solución de polímero PEG, es difícil imprimir en 3D este tipo de polímero. Para superar esta limitación, el equipo descubrió que la combinación de polímeros PEG con nanopartículasconduce a una clase interesante de hidrogeles de bioenlace que pueden apoyar el crecimiento celular y pueden tener una capacidad de impresión mejorada en comparación con los hidrogeles de polímeros por sí mismos.
Esta nueva tecnología, basada en una plataforma de nanoarcilla desarrollada por Gaharwar, profesor asistente, se puede usar para la deposición precisa de proteínas terapéuticas. Esta formulación de bioenlace tiene propiedades únicas de adelgazamiento por cizallamiento que permiten inyectar el material, detener rápidamente el flujo y luegocura para permanecer en su lugar, lo cual es altamente deseable para aplicaciones de bioimpresión 3D.
"Esta formulación que usa nanoclay secuestra la terapéutica de interés para aumentar la actividad celular y la proliferación", dijo el Dr. Charles W. Peak, autor principal del estudio. "Además, la administración prolongada de la terapéutica bioactiva podría mejorar la migración celular dentroAndamios impresos en 3D y pueden ayudar en la vascularización rápida de los andamios ".
Gaharwar dijo que la administración prolongada de la terapéutica también podría reducir los costos generales al disminuir la concentración terapéutica y minimizar los efectos secundarios negativos asociados con las dosis suprafisiológicas.
"En general, este estudio proporciona una prueba de principio para imprimir terapias de proteínas en 3D que se pueden utilizar para controlar y dirigir las funciones celulares", dijo.
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Materiales proporcionado por Universidad de Texas A&M . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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