Ny trykteknik bruger celler og molekyler til at genskabe biologiske strukturer

Forskere fra Queen Mary University of London har udviklet en printteknik, der bruger celler og molekyler, der normalt findes i naturlige væv, til at skabe konstruktioner, der ligner biologiske strukturer.

Disse strukturer er indlejret i en blæk, der ligner deres oprindelige miljø og åbner mulighed for at få dem til at opføre sig, som de ville i kroppen.

Dette giver forskerne mulighed for at observere, hvordan celler fungerer i disse miljøer og potentielt sætter dem i stand til at studere biologiske scenarier, såsom hvor kræft vokser, eller hvordan immunceller interagerer med andre celler, som kan føre til udvikling af nye lægemidler.

Teknikken kombinerer molekylær selvsamling, bygge strukturer ved at samle molekyler som lego-stykker, med additiv fremstilling, ligner 3D-print, at genskabe de komplekse strukturer.

Strukturerne kan fremstilles under digital kontrol og med molekylær præcision, som også gør det muligt for forskerne at skabe konstruktioner, der efterligner kropsdele eller væv til vævsteknologi eller regenerativ medicin.

Undersøgelsen er publiceret i Avancerede funktionelle materialer .

Professor Alvaro Mata, fra Queen Mary's School of Engineering and Materials Science, sagde:"Teknikken åbner muligheden for at designe og skabe biologiske scenarier som komplekse og specifikke cellemiljøer, som kan bruges inden for forskellige områder såsom vævsteknologi ved at skabe konstruktioner, der ligner væv eller in vitro-modeller, der kan bruges til at teste lægemidler på en mere effektiv måde."

Teknikken integrerer den mikro- og makroskopiske kontrol af strukturelle egenskaber, som print giver med den molekylære og nano-skala kontrol, der er muliggjort ved selvmontering. På grund af dette, det imødekommer et stort behov inden for 3D-print, hvor almindeligt anvendte trykfarver har begrænset kapacitet til aktivt at stimulere de celler, der udskrives.

Ph.d.-studerende Clara Hedegaard, ledende forfatter af avisen, tilføjet:"Denne metode giver mulighed for at bygge 3D-strukturer ved at printe flere typer biomolekyler, der er i stand til at samles til veldefinerede strukturer i flere skalaer. På grund af dette, det selvsamlende blæk giver mulighed for at kontrollere de kemiske og fysiske egenskaber under og efter trykning, som kan indstilles til at stimulere celleadfærd."