Celleron un materiale rivoluzionario nel bioprinting 3d dalla Swansea University

Celleron un nuovo materiale che potrebbe rivoluzionare il Bioprinting per la Medicina Rigenerativa

Gli ingegneri della Swansea University in Galles,   hanno sviluppato un sistema di sostegno del tessuto biodegradabile rivoluzionario. Questo nuovo biomateriale, chiamato Celleron, esiste sia sottoforma di biopolimero liquido e e sia sottoforma di  filamento. Lo sviluppo è guidato dal Dr. Dan Thomas della Facolta ‘di Ingegneria della Swansea University, il cui team èin grado di stampare in 3D con Celleron e replicare le complesse strutture sottostanti delle architetture dei tessuti .

“Al fine di progettare una soluzione, siamo arrivati  a Celleron, che consiste in una formulazione contenente un complesso; PLLA / PLGA, fosfolipidi, ibuprofene, grafene,  collagene, antibiotici e agarosio. Abbiamo progettato questo polimero a matrice che fornisce un supporto ad alta risoluzione per le cellule circostanti. Una volta stampato, questa struttura fantasma può essere utilizzata come materiale per l’adesione delle cellule indipendenti, la comunicazione e la differenziazione  cellule-cellula “, spiega il Dr. Thomas.

Dopo la stampa 3D, Celleron fermenta quando viene aggiunto ad un attivatore biologico, ciò  induce al sistema di acquisire una natura porosa ma  assicura anche che non vi sia  un massiccio aumento dell’area superficiale e quindi della resistenza meccanica, e che vi sia  un percorso in profondità nella struttura per la migrazione delle cellule. I fattori di crescita delle proteine ​​vengono saturati nel sistema poroso per trasformarlo in un composto biologicamente pronto.

Questo  processo di stampa 3D top down permette la realizzazione di una struttura precisa, per cui vi potrebbero essere una serie di usi in una serie di applicazioni. All’inizio di quest’anno il team di Swansea ha biostampato  la complessa geometria dell’orecchio di un bambino con  Celleron.

“L’orecchio è stato uno delle  prime strutture artificiali su cui ci siamo impegnati”, ha spiegato il dottor Thomas. “Utilizzando cellule condrociti, con  nutrienti e fattori di crescita critici:  questo processo ha prodotto un efficace composito a base di cartilagine.

Questi esperimenti hanno dimostrato che quando Celleron viene inserito in un sistema di sostegno con una  coltura di cellule staminali, mantiene le capacità biologiche delle cellule che sono  in grado di proliferare rapidamente. Successivamente, il polimero composito Celleron diventa un tessuto. ”

Il team di Swansea ha in primo luogo progettato il bioprinter 3Dynamic Alpha 3D.   Attualmente è utilizzato da molti ricercatori in  tutto il mondo per per riuscire a depositare sul supporto una serie di materiali biologici.

Il team sta sperimentando  di utilizzare questo processo di bioprinting per  progettare impianti dentali e poi sperare di sviluppare strutture di tessuto durevoli oppure di biostampare delle valvole cardiache biologiche attraverso la tecnologia 3D. Al fine di mostrare il potenziale di Celleron come materiale stampabile in 3D, i ricercatori dello Swansea hanno biostampato in 3d  l’intera struttura complessa interna del cuore umano. Ciò è stato fatto per stimolare l’immaginazione sul bioprinting 3D e sul suo potenziale come un processo sostenibile.

La ricerca si sta concentrando su animare i  tessuti mediante dei processi con bioreattori. Per esempio, le cellule staminali mesenchimali adulte prelevate dal midollo osseo vengono utilizzate per verificare se differenti tipi cellulari possono essere utilizzateper ingegnerizzare tessuti compositi che sono composti da più tipi di cellule.

“La bellezza di cellule staminali mesenchimali è che possono essere differenziate in una varietà di tessuti, fornire un supporto trofico, e possono anche modulare la risposta immunitaria. Ora stiamo esplorando se possiamo differenziare i tessuti per renderli vascolarizzati. Per questo abbiamo bisogno di lavorare con le cellule staminali endoteliali, che sono uno dei tre tipi di cellule staminali multipotenti presenti nel midollo osseo. Sono queste cellule che rivestono i vasi sanguigni e questo può offrire un mezzo per raggiungere questo obiettivo “, ha osservato il dottor Thomas.

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