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#Tendances produits
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La technique 3D bioprinting facile à utiliser d'Uc San Diego crée les tissus réalistes des matériaux naturels
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Les Bioengineers à l'Université de Californie San Diego ont développé une technique 3D bioprinting facile à utiliser pour produire les modèles réalistes de tissu d'organe à partir des matériaux naturels. Comme validation de principe, l'équipe 3D d'Uc San Diego a imprimé des réseaux de vaisseau sanguin capables de garder un extérieur vivant de tumeur de cancer du sein le corps et un modèle d'un intestin humain vascularisé.
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Le but n'est pas de faire les organes artificiels qui peuvent être implantés dans le corps, des chercheurs a dit, mais pour faire facile-à-élevez les modèles d'organe humain qui peuvent être étudiés en dehors du corps ou être employés pour le criblage pharmaceutique de drogue.
« Nous voulons le faciliter pour quotidien au lequel ne peut pas avoir la spécialisation requise pour l'autre impression 3D technique-pour faire les modèles 3D de Qu'est ce que tissus humains ils étudient, » a dit le premier l'auteur Michael Hu, un étudiant de Ph.D. de bio-ingénierie à l'UC San Diego Jacobs School de l'ingénierie. « Les modèles seraient plus avancés que le 2D ou les cultures cellulaires 3D standard, et plus approprié aux humains quand il s'agit d'examiner de nouvelles drogues, qui est actuellement fait sur les modèles animaux. »
Pour faire un réseau vivant de vaisseau sanguin, les chercheurs conçoivent d'abord digitalement un échafaudage utilisant Autodesk. Utilisant une imprimante 3D commerciale, les chercheurs impriment l'échafaudage hors d'un matériel soluble dans l'eau appelé l'alcool polyvinylique. Ils alors versent un épais revêtement-fait de naturel matériel-au-dessus de l'échafaudage, le laissent traiter et solidifier, et rincent alors l'intérieur matériel d'échafaudage pour créer les canaux creux de vaisseau sanguin. Après, ils enduisent les intérieurs des canaux des cellules endothéliales, qui sont les cellules qui rayent les intérieurs des vaisseaux sanguins. La dernière étape est de passer des médias de culture cellulaire par les navires pour maintenir les cellules vivant et l'élevage.
Les navires sont faits en matériaux naturels trouvés dans le corps tel que le fibrinogène, composé trouvé dans les caillots sanguins, et Matrigel, une forme disponible dans le commerce de matrice extracellulaire mammifère réelle.
Cependant, la conclusion des bons matériaux était l'un des plus grands défis, a dit l'étudiant de premier cycle Xin Yi (Linda) Lei, un co-auteur de bio-ingénierie sur l'étude. « Nous avons voulu employer les matériaux qui étaient naturels plutôt que synthétiques, ainsi nous pourrions faire quelque chose aussi étroitement à ce qui est dans le corps comme possible. Ils ont également dû pouvoir travailler avec notre méthode de l'impression 3D. « Dans un ensemble d'expériences, les chercheurs ont utilisé les vaisseaux sanguins imprimés pour garder l'extérieur vivant de tissus de tumeur de cancer du sein le corps. « Notre espoir est que nous pouvons appliquer notre système pour faire les modèles de tumeur qui peuvent être employés pour examiner les drogues anticancéreuses en dehors du corps, » avons dit HU. Elles ont extrait des morceaux de tumeurs à partir des souris et ont puis inclus certains des morceaux dans les réseaux imprimés de vaisseau sanguin. D'autres morceaux ont été maintenus dans une culture cellulaire 3D standard. Après trois semaines, les tissus de tumeur encapsulées dans les copies de vaisseau sanguin étaient restés vivants. En attendant, ceux dans la culture cellulaire 3D standard étaient en grande partie morts.
Dans un autre ensemble d'expériences, les chercheurs ont créé un modèle vascularisé d'intestin. La structure s'est composée de deux canaux. On était un tube droit garni des cellules épithéliales intestinales pour imiter l'intestin. L'autre était un canal de vaisseau sanguin (garni des cellules endothéliales) qui s'est développé en spirales autour du canal d'intestin. Le but était de recréer un intestin entouré par un réseau de vaisseau sanguin. Chaque canal a été alors alimenté avec des médias optimisés pour ses cellules. D'ici deux semaines, les canaux a commencé prendre des morphologies plus réalistes. Par exemple, le canal d'intestin avait démarré pour pousser les villus, qui sont les projections comme un doigt minuscules rayant l'intérieur du mur intestinal.
« Par ce type de stratégie, nous pouvons commencer à faire les systèmes vivants complexes et longs dans ex vivo un arrangement. À l'avenir, ceci pourrait peut-être supplanter l'utilisation des animaux de faire ces systèmes, qui est ce qui est fait en ce moment, » a dit le Mali.
« C'était une validation de principe montrant que nous pouvons cultiver différents types de cellules ensemble, qui est important si nous voulons modeler des interactions de multi-organe dans le corps. Dans une copie simple, nous pouvons créer deux environnements locaux distincts, chacun qui maintient un type différent de cellule vivant, et placé assez étroitement ensemble de sorte qu'ils puissent agir l'un sur l'autre, » a dit HU.
Le travail a été édité récemment en matériaux avancés de soins de santé. Les travaux futurs se concentreront sur optimiser les vaisseaux sanguins imprimés et développer les modèles vascularisés de tumeur qui imitent plus étroitement ceux dans le corps.