Forskere overvejer kompleksiteten ved bioprintning af flercellede væv

3D-bioprinting er en meget avanceret fremstillingsplatform, der muliggør udskrivning af væv, og til sidst vitale organer, fra celler. Dette kunne åbne en ny verden af ​​muligheder for det medicinske område, samtidig direkte til gavn for patienter, der har brug for udskiftningsorganer.

I stedet for at vente på en passende donor eller risikere, at deres krop afviser et transplanteret organ, 3D-trykte organer giver patienter mulighed for at få et tilpasset organ fremstillet specifikt til at erstatte deres defekte organer. Imidlertid, selv med fremskridt, som 3-D bioprinting har gjort i de sidste to årtier, det mangler stadig betydelige fremskridt for at producere komplekse 3D-biomimetiske vævskonstruktioner.

Ifølge forskere fra Singapore University of Technology and Design (SUTD), Nanyang Technological University (NTU) og Asia University, vævskulturteknikker kræver især fremskyndede fremskridt for at løse flaskehalsen ved modning af bioprintede multicellulære 3-D-vævskonstruktioner i funktionelle væv. Deres forskningsartikel, med titlen "Print mig et orgel! Hvorfor er vi der ikke endnu?" er blevet offentliggjort i Fremskridt inden for polymervidenskab .

I avisen, forskerne giver også en grundig gennemgang af de seneste forbedringer og analyserer bioprintingsteknikkerne, fremskridt inden for udvikling af bioblæk, og implementering af nye bioprinting- og vævsmodningsstrategier. Særlig opmærksomhed blev også givet til polymervidenskabens rolle, og hvordan den supplerede 3-D bioprinting for at overvinde nogle af de største hindringer, såsom opnåelse af biomimik, vaskularisering og 3-D, anatomisk relevante biologiske strukturer inden for organtryk.

Brugen af ​​komplementære strategier, såsom et dynamisk co-kulturperfusionssystem, blev set som kritisk for at sikre modning og samling af bioprintede vævskonstruktioner. Selvom det nu er muligt at fremstille væv eller organer i menneskelig skala, der potentielt kan modnes til vaskulariserede og delvist funktionelle væv, industrien halter stadig bagud i bioprintningen af ​​menneskespecifikke væv eller organer på grund af kompleksiteten i vævsspecifikke ekstracellulære matricer (ECM) og vævsmodningsprocessen-manglen på egnet co-kulturmedium til understøttelse af flere celletyper og behovet for yderligere vævskonditionering inden implantation.

"Mens 3D-bioprinting stadig er i sine tidlige stadier, det bemærkelsesværdige spring, det har gjort i de seneste år, peger på den endelige virkelighed af laboratoriedyrket, funktionelle organer. Imidlertid, at skubbe medicinens grænser, vi skal overvinde de tekniske udfordringer med at skabe vævsspecifikke biofarver og optimere vævsmodningsprocessen. Dette vil i sidste ende have en enorm indvirkning på patienternes liv, hvoraf mange kan være afhængige af fremtiden for 3-D bioprinting, "sagde professor Chua Chee Kai, hovedforfatter til papiret fra SUTD.