Cercetatorii de la Harvard dezvolta tehnici 3D noi pentru crearea organelor umane

Cercetatorii de la Harvard dezvolta tehnici 3D noi pentru crearea organelor umane

Oamenii de stiinta din intreaga lume lucreaza la cresterea organelor de mai multi ani. O problema o reprezinta organele cultivate in laborator, care adesea sunt prea mici pentru uz uman si nu sunt suficient de sofisticate pentru a furniza oxigen in corpul nostru. Lucrurile se schimba, intrucat o echipa de cercetatori 3D a imprimat o mica inima umana in Israel, prezentand astfel potentialul enorm al tehnologiilor de bioprintare pentru acest domeniu. Este adevarat ca bioprintarea este foarte promitatoare pentru crearea organelor umane, dar trebuie spus ca suntem inca in primele etape ale acestei activitati.

Un grup de cercetatori de la Harvard dezvolta o solutie care va bioprinta vasele de sange pe tesuturile vii. Lucrarea lor „Biomanufacturarea tesuturilor specifice organelor cu densitate celulara mare si canale vasculare incorporate” publicata in Science Advances, evidentiaza o noua tehnica numita SWIFT (Sacrificial Writing Into Functional Tissue). Solutia lor ar putea permite crearea de organe mai mari care ar putea furniza oxigen in mod eficient.

 

Tehnica SWIFT

SWIFT este o tehnica prin care se imprima 3D canalele vasculare in matrici vii compuse din blocuri de organe derivate de celule stem (OBB) . Pentru a explica importanta acestui nou proces, co-autorul Mark Skylar-Scott spune: „In loc sa incerce sa imprime 3D valoarea unui intreg organ de celule, SWIFT se concentreaza doar pe imprimarea vaselor necesare pentru a sustine o constructie de tesut viu care contine mari cantitati de OBB, care pot fi utilizate in final terapeutic pentru a repara si inlocui organele umane cu versiuni cultivate in laborator care contin celulele proprii ale pacienților. ”

Cu alte cuvinte, aceasta tehnica consta in formarea unei matrice vii dense a OBB-urilor. „Formarea unei matrice dense din aceste OBB-uri ucide doua pasari cu o singura piatra: nu numai ca atinge o densitate celulara mare asemanatoare cu cea a organelor umane, dar vascozitatea matricei permite, de asemenea, imprimarea unei retele omniprezente de canale perfuzabile in interiorul acesteia pentru a imita vasele de sange care sustin organele umane ”, explica co-autorul Sébastien Uzel.

harvard 1La temperaturi reci, matricea are consistenta perfecta. Este suficient de moale pentru a manipula, fara a deteriora celulele, dar suficient de groasa pentru a-si pastra forma, ceea ce o face un mediu perfect pentru imprimarea 3D sacrificiala. In aceasta tehnica, o duza subtire se deplaseaza prin aceasta matrice depunand o suvita de cerneala asemanatoare cu gelatina care impinge celulele din drum fara a le deteriora. Apoi, pe masura ce matricea rece este incalzita la 37 ° C, incepe sa se inabuseasca pentru a deveni mai solida. Pe de alta parte, cerneala de gelatina se topeste si poate fi spalata. Aceasta lasa in urma o retea de canale incorporate în structura tesutului. Diametrul canalelor poate varia intre 400 micrometri si 1 milimetru. Cheia este ca aceste canale pot fi perfuzate cu medii oxigenate pentru a hrani celulele.

Cand oamenii de stiinta au testat acest lucru, au observat ca tesuturile specifice organelor care au fost tiparite cu canale vasculare incorporate folosind SWIFT au ramas viabile, in timp ce tesuturile cultivate fara aceste canale au inregistrat moartea celulelor in decurs de 12 ore. Unul dintre cele mai promitatoare teste a implicat testarea daca tesuturile afisau functii specifice organului. Echipa a tiparit, evacuat si perfuzat o retea de canale intr-o matrice formata din celule derivate din inima si media curgatoare prin canale timp de peste o saptamana. In acea perioada, OBB cardiace s-au contopit pentru a forma un tesut cardiac mai solid ale carui contractii au devenit mai sincrone si de 20 de ori mai puternice, imitand trasaturile cheie ale inimii umane.

 

 

Sursa: www.3dnatives.com

Share this post

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *