Oamenii de știință deschid calea pentru o adevărată bioproducție de organe

O echipă de cercetători de la Universitatea Virginia School of Engineering and Applied Science a dezvoltat o tehnică nouă de bioprintare care poate reprezenta baza pentru construirea de organe umane compatibile, imprimate la cerere. Această tehnică, numită asamblare digitală de particule sferice (DASP - digital assembly of spherical particles), utilizează particule de hidrogel pentru a construi structuri 3D care oferă un mediu adecvat pentru creșterea celulelor.
Liheng Cai și studentul său la doctorat, Jinchang Zhu, au publicat rezultatele cercetării lor în jurnalul Nature Communications.

Metoda DASP depozitează particule dintr-un material bazat pe apă într-o matrice de susținere, tot pe bază de apă, permițând asamblarea precisă a obiectelor tridimensionale. Aceste particule, descrise ca „voxeli funcționali”, sunt proiectate să imite proprietățile mecanice ale țesuturilor umane, având potențialul de a printa organoide care să funcționeze ca țesuturi umane pentru studiul progresiei bolilor și căutarea de tratamente.

Hidrogelurile utilizate de Cai și Zhu sunt mai puțin toxice și mai biocompatibile decât alte bio-cernele hidrogel existente, datorită unei „rețele duble” de structuri moleculare interconectate care sunt robuste, dar ajustabile pentru a imita caracteristicile fizice ale țesuturilor umane. Acestea sunt create utilizând o chimie de click pentru a lega rapid structurile moleculare.

Pentru a face posibilă acest avans științific, echipa și-a îmbunătățit bioprinterul, proiectând o duză multicanal care amestecă componentele hidrogelului la cerere, transformând picăturile lichide în gel elastic în doar 60 de secunde. Această capacitate de a depune rapid picături mari dintr-o duză îngustă și rapidă reprezintă o parte esențială în mimarea proprietăților mecanice ale țesutului țintă.

Cercetarea deschide calea pentru aplicații viitoare, inclusiv transplantul de organe artificiale, modelarea bolilor și țesuturilor, și testarea candidaților pentru noi medicamente, reprezentând un fundament pentru bioprintarea voxelată, cu implicații semnificative în medicina regenerativă și terapia personalizată.

sursa: Science Daily
foto: sferă voxelată (Soft Biomatter Lab, UVA Engineering)