A “FRESH” 3D-bioprinting módszer fejlett szövetgyártást tesz lehetővé
A Carnegie Mellon Egyetem (PA, USA) kutatói nemrégiben publikáltak egy tanulmányt az APL Bioengineering című szaklapban, amelyben a FRESH (Freefrom Reversible Embedding of Suspended Hydrogels) 3D bioprinting megközelítéssel kapcsolatos álláspontjukat ismertetik, amelynek fő jellemzője, hogy egy húzó-nyomó támasztófürdőben dolgozik, amely a biotintákat a helyükön tartja a kezelés alatt. Ez a platform jelentősen megnövelheti a funkcionális, felnőtt méretű szövetek és szervek előállításának lehetőségét.
A regeneratív terápiák fejlődésével és a donorszervek iránti nagy kereslettel a 3D bionyomtatással kapcsolatos kutatások az elmúlt években gyorsan növekedtek. A legnépszerűbb 3D-nyomtatási megközelítés biotintákat – biológiai anyagból készült oldatot – használ, amelyet rétegenként helyeznek fel a 3D-tárgy megépítéséhez. A lágy biotinta azonban a folyamat során a gravitáció hatására eltorzulhat.
Eddig a biotinták torzulása kihívást jelentett a felnőtt méretű szövetek és szervek előállítása során, és ennek következtében a legtöbb 3D-bionyomtatott konstrukció viszonylag kicsi volt. Itt lép be a képbe a FRESH megközelítés, amely ezt a kihívást hivatott leküzdeni.
“Célunk, hogy a FRESH 3D-nyomtatással komplex 3D-szövet- és szervmodelleket készíthessünk biokompatibilis hidrogélekkel és sejtekkel, a biotinták széles skálájából” – nyilatkozta Adam Feinberg (Carnegie Mellon University), a tanulmány szerzője.
A 2015-ben kifejlesztett technika több egyedülálló tulajdonsággal is rendelkezik. Először is, egy támasztófürdő biztosítja, hogy a sejtek és a biotinták megőrizzék helyzetüket a kezelés során, miközben lehetővé teszi az extrudáló tű mozgását. Emellett olyan környezetet biztosít, amely fenntartja a sejtek magas életképességét. A FRESH lehetővé teszi továbbá a biotinták legszélesebb skálájának használatát a 3D-bionyomtatási módszerek körében. Végezetül pedig a tinta 37°C-ra történő felmelegítésével roncsolásmentes anyag-kioldódást alkalmaz, amely a testhőmérsékletű hordozófürdőt kíméletesen felolvasztja.
A FRESH-módszert számos kutatólaboratórium alkalmazza többek között nanocellulóz, vezető hidrogélek, őssejtnövekedést segítő állványzat és szívkamrák nyomtatására.
A kutatók jelenleg intenzíven kutatják a vázizomzat FRESH 3D-nyomtatásának lehetőségeit.
