NSVOK top banner

Вход

3-D биопечат на живи структури с вградени химически сензори

3D Printing OKМеждународен екип от изследователи, ръководен от професор Майкъл Кюл в катедрата по биология на университета в Копенхаген, току-що публикува пробив в 3D био печата. Заедно с германските колеги от Техническия университет в Дрезден (Център за транслационни кости, изследване на ставите и меките тъкани), групата на проф. Кюл внедрила наночастици, чувствителни към кислород, в гелообразен материал, който може да се използва за 3D отпечатване на сложни, биофилми и тъканни структури живи клетки, както и вградени химически датчици. Работата току-що бе публикувана в водещото списание за материали, Advanced Functional Materials.

Кюл обяснява: "Триизмерният печат е широко разпространена техника за производство на предмети от пластмаса, метал и други абиотични материали. По същия начин живите клетки могат да бъдат отпечатани в биосъвместими гелообразни материали (биоинкипи) и подобно 3D био печат е бързо развиващо се поле, напр. в биомедицински изследвания, където стволовите клетки се култивират в 3D отпечатани конструкти, имитирайки сложната структура на тъканите и костите.Тези опити нямат линеен мониторинг на метаболитната активност на клетките, отглеждани в биологични конструкции, в момента подобни измервания до голяма степен разчитат на разрушителни проби. са разработили патентовано разрешение на този проблем. "

Групата разработи функционализирана биоинзакция, като въведе луминисцентни кислородни чувствителни наночастици в печатащата матрица. Когато синята светлина възбужда наночастиците, те излъчват червена луминесцентна светлина, пропорционална на концентрацията на кислород в местния район - толкова повече кислород, толкова по-малко червена луминесценция. Разпределението на червената луминисценция и по този начин на кислорода през биологично подписани живи структури може да се изобрази с камерна система. Това позволява он-лайн, неинвазивно наблюдение на разпределението и динамиката на кислорода, които могат да бъдат картирани за растежа и разпределението на клетките в конструкциите с 3D биография без необходимост от деструктивно вземане на проби.

Кюл продължава: "Важно е добавянето на наночастици да не променя механичните свойства на биоинкета, например, за да се избегне клетъчен стрес и смърт по време на процеса на печат. Освен това, наночастиците не трябва да възпрепятстват или да пречат на клетките. решава тези предизвикателства, тъй като нашият метод показва добра биосъвместимост и може да се използва с микроалги, както и с чувствителни човешки клетъчни линии ".

Наскоро публикуваното проучване показва как биобинките, функционализирани със сензорните наночастици, могат да бъдат калибрирани и използвани, напр. за мониторинг на фотосинтеза и дишане на водорасли, както и дишане на стволови клетки в биоприети структури с един или няколко клетъчни типа.

"Това е пробив в 3D био печата. Вече е възможно да се следи метаболизмът на кислорода и микроравнището на клетките на линия и неинвазивно в незасегнатите 3D печатни живи структури", казва проф. Кюл. "Ключово предизвикателство при отглеждането на стволови клетки в по-големи тъканни или костни структури е осигуряването на достатъчно кислородно захранване на клетките. С нашето разработване сега е възможно да се визуализират кислородните условия в 3D биоприети структури, тестване и оптимизиране на растежа на стволови клетки в различни конструкции. "

Екипът много се интересува от проучването на нови сътрудничества и приложения на тяхното развитие.

Кюл завършва: "3D био печатът с функционализирани биокини е нова мощна технология, която може да бъде приложена в много други области на научните изследвания, различни от биомедицината. Например е изключително вдъхновяващо да комбинираме науката и сензорната технология на съвременните материали с моите изследвания в областта на микробиологията и биофотониката. в момента използват 3D биопечат за проучване на микробните взаимодействия и фотобиология. "

Нашият сайт се издържа от реклами и дарения. Ако ви харесва съдържанието, можете да ни подкрепите по няколко начина: Като ни последвате в социалните мрежи и харесайте нашите страници в тях! Като ни изпратите новина! Като кликнете върху рекламните банери! Като рекламирате на нашия сайт! Като направите дарение!
Благодарим за подкрепата!

Маркирана като Иновации