Segons un estudi publicat al número del 2 d'agost de Science, els científics han fet un pas important per poder realitzar bioimpressió tridimensional d'òrgans funcionals després que els investigadors hagin ideat una manera de reconstruir el pas dels components del cor humà.
Investigadors de la Universitat Carnegie Mellon han desenvolupat una versió avançada de la tecnologia Freeform Reversible Embedding of Suspended Hydrogels (FRESH), un col·lagen imprès en 3D sense precedents que construeix parts del cor humà, des de petits vasos sanguinis fins a vàlvules i ventricles. Beat. Recentment obtinguda la patent dels EUA 10.150.258, la tecnologia FRESH ha estat autoritzada per FluidForm i FluidForm es compromet a ampliar enormement les capacitats de la impressió 3D.
"Ara tenim la capacitat de construir construccions que reprodueixin propietats estructurals, mecàniques i biològiques clau de les organitzacions natives", va dir el professor Adam Feinberg, CTO i cofundador de FluidForm, Carnegie Mellon, Resident Biomaterials and Treatment Group. Lloc on es va acabar l'estudi. "Encara hi ha molts reptes que s'han de superar per introduir-nos en òrgans 3D bioenginyers, però aquesta investigació representa un pas endavant important".
Tot i que la bioimpressió 3D ha assolit fites importants, la impressió directa de cèl·lules vives i biomaterials tous ha demostrat ser difícil. Un obstacle clau és el suport de biomaterials suaus i dinàmics durant el procés d'impressió per aconseguir la resolució i la fidelitat requerides per reconstruir estructures i funcions 3D complexes.
FRESH utilitza un mètode d'impressió incrustat per resoldre aquest repte mitjançant un gel de suport temporal, que permet imprimir bastides complexes utilitzant formes natives no modificades de col·lagen 3D. En el passat, els investigadors estaven limitats perquè els materials tous eren difícils d'imprimir amb alta fidelitat de diverses capes a causa de la flacciditat.
Liderats pel cofundador i cofundadors de FluidForm, Andrew Lee i Andrew Hudson, nou membres de l'equip de Carnegie Mellon superen aquests obstacles desenvolupant una manera d'impulsar l'autoassemblatge de col·lagen mitjançant canvis ràpids de pH.
El cor bioimpres en 3D FRESH es basa en la ressonància magnètica humana i reprodueix amb precisió l'anatomia específica del pacient. Els ventricles més petits dels cardiomiòcits humans impresos van mostrar una contracció sincrònica, una propagació del potencial d'acció direccional i un engrossiment de la paret en un 14 per cent durant la contracció màxima. No obstant això, encara queden reptes, inclosos els milers de milions de cèl·lules necessàries per produir teixits més grans impresos en 3D, l'escala de fabricació i el procés de seguiment de la traducció clínica no definit.
Tot i que el cor humà s'utilitza per a la prova de concepte, la impressió FRESH de col·lagen i altres biomaterials tous és una plataforma que és probable que construeixi bastides avançades per a diversos sistemes de teixits i òrgans.
"FluidForm està molt orgullós de la investigació de Feinberg Labs", va dir Mike Graffeo, director general de FluidForm. "La tecnologia FRESH desenvolupada per la Universitat Carnegie Mellon permet a les bioimpressores aconseguir una estructura, una resolució i una fidelitat sense precedents, permetent així un gran salt en aquest camp. Estem molt contents d'oferir-ho als investigadors de tot el món. Tecnologia".
FluidForm comercialitza la tecnologia FRESH a través del seu primer gel de suport per a la bioimpressió LifeSupport(TM), que permet als investigadors de tot el món obtenir una bioimpressió eficient en 3D de col·lagen, cèl·lules i diversos biomaterials.
