Overlegen bio-blæk til 3-D-print blev banebrydende

Rutgers biomedicinske ingeniører har udviklet en "bio-blæk" til 3-D-printede materialer, der kunne tjene som stilladser til voksende menneskelige væv for at reparere eller erstatte beskadigede i kroppen.

Undersøgelsen blev offentliggjort i tidsskriftet Biointerfaser .

Biomanipuleret væv viser lovende i regenerativ, præcision og personlig medicin; produktudvikling; og grundforskning, især med fremkomsten af ​​3-D-print af biomaterialer, der kunne tjene som stilladser, eller midlertidige strukturer til at dyrke væv.

Hyaluronsyre, et naturligt molekyle, der findes i mange væv i hele kroppen, har mange egenskaber, der er ideelle til at skabe skræddersyede stilladser, men mangler den krævede holdbarhed. Rutgers-ingeniørerne bruger modificerede versioner af hyaluronsyre og polyethylenglycol til at danne en gel, der er styrket via kemiske reaktioner og vil tjene som et stillads.

"I stedet for en blækfarve til en inkjetprinter, vi ønsker, at blandingen skal have egenskaber, der er rigtige for specifikke celler til at formere sig, differentiere og ombygge stilladset til det passende væv, " sagde seniorforfatter David I. Shreiber, en professor, der leder Institut for Biomedicinsk Teknik i School of Engineering ved Rutgers University-New Brunswick. "Vi fokuserer på stivheden af ​​gelen og stilladsets bindingssteder, som celler kan låse sig fast på."

Grupper af celler i kroppen danner generelt deres egne støttestrukturer, eller stilladser, men videnskabsmænd kan bygge dem af proteiner, plastik og andre kilder, ifølge National Institutes of Health.

Shreiber og hovedforfatter Madison D. Godesky, som tog en doktorgrad ved Rutgers, forestillede sig et system, hvor hyaluronsyre og polyethylenglycol fungerer som de grundlæggende "blækpatroner" til 3-D-print. Systemet ville også have andre blækpatroner med forskellige celler og ligander, som tjener som bindingssteder for celler. Systemet ville udskrive gel stilladser med den rigtige stivhed, celler og ligander, baseret på den ønskede type væv.

"Både stivheden og bindingsstederne giver vigtige signaler til celler, " sagde Godesky. "Det, der især adskiller vores arbejde fra tidligere undersøgelser, er potentialet til at kontrollere stivheden og liganderne uafhængigt gennem kombinationer af blæk."