Noua metodă de imprimare 3D a vaselor sanguine apropie cercetătorii de imprimarea organelor

Un studiu revoluționar de la Harvard's Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering și John A. Paulson School of Engineering and Applied Science (SEAS) a făcut progrese semnificative în domeniul ingineriei organelor, prin dezvoltarea unei noi metode de bioprintare 3D numită co-SWIFT. Această metodă permite printarea rețelelor vasculare complexe, care includ vase de sânge cu structură dublă-strat, compuse din celule musculare netede și celule endoteliale, într-un țesut cardiac uman viu.
Cercetarea a demonstrat că prin co-SWIFT se pot crea structuri vasculare care imită arhitectura vaselor de sânge naturale, esențiale pentru dezvoltarea de organe umane implantabile. Echipa a folosit o duză inovatoare cu două canale pentru fluide, care permite formarea vaselor cu o „coajă” din colagen și un „nucleu” din gelatină, ce poate fi ulterior îndepărtat pentru a lăsa un canal perfuzabil. Această structură permite formarea unor rețele ramificate interconectate, vitale pentru oxigenarea adecvată a țesuturilor și organelor umane.

Experimentele inițiale în matrițe hidrogel transparente și în matrițe uPOROS au fost reușite, demonstrând capacitatea tehnologiei de a imprima rețele vasculare funcționale. Ulterior, echipa a încorporat celule musculare netede în cerneala pentru coajă și a perfuzat celule endoteliale pentru a forma straturile interioare ale vaselor, ceea ce a redus semnificativ permeabilitatea acestora.

Aplicarea finală a tehnologiei a fost testată în țesut cardiac uman viu, unde au fost construite blocuri organice cardiace care, după perfuzie, au început să bată sincron, arătând funcționalitatea cardiacă sănătoasă. De asemenea, țesuturile au răspuns corespunzător la medicamentele cardiace testate. Mai impresionant, echipa a reușit să imprime un model al vasculaturii arterei coronare stângi a unui pacient real, demonstrând potențialul tehnologiei pentru medicina personalizată.

Aceste descoperiri nu doar că deschid calea către imprimarea 3D a organelor umane pentru transplant, dar și subliniază potențialul enorm al co-SWIFT în personalizarea tratamentelor medicale și în avansarea înțelegerii interacțiunilor complexe din țesuturile umane. Echipa planifică să continue dezvoltarea acestei tehnologii, integrând rețele auto-asamblate de capilare pentru a replica și mai fidel structura vaselor de sânge umane și pentru a îmbunătăți funcționalitatea țesuturilor cultivate în laborator.

sursa: Science Daily