Crescita cellulare indotta dalla struttura mediante stampa 3D di ponteggi eterogenei con fibre ultrafini

Cina: migliorare la vitalità cellulare perfezionando la progettazione strutturale di impalcature
Ricercatori cinesi sono alla ricerca di nuovi modi per creare una crescita cellulare più forte e la sostenibilità negli scaffold. Con i loro risultati delineati nella recente pubblicazione, ” Crescita cellulare indotta dalla struttura mediante stampa 3D di scaffold eterogenei con fibre ultrafini”, i ricercatori spiegano di più sulla loro nuova tecnica di stampa 3D per creare strutture eterogenee con cellule indotte ad allungarsi.

Come con così tante costruzioni cellulari in laboratorio, la ricerca in vitro consente un’incredibile innovazione. E il mondo della stampa 3D e della bioprinting non fa eccezione, poiché il campo dell’ingegneria dei tessuti continua a crescere. Gran parte di questo è incentrato sulla creazione di impalcature per la regolazione delle cellule e, sebbene permangano molte sfide, qui i ricercatori sono interessati a utilizzare nuovi materiali per indurre una crescita migliore.

Mantenere le cellule in vita in laboratorio è la chiave per la crescita dei tessuti e le impalcature devono favorire tale attività. Senza le proprietà corrette, tuttavia, possono influire su:

Collegamento cellulare
Proliferazione
Differenziazione
Migrazione
Il team è stato ispirato dalla consapevolezza che le cellule stavano “esibendo diverse caratteristiche morfologiche su fibre e pori diversi”, il che significa che esiste una grande promessa per una migliore ingegneria dei tessuti attraverso il controllo delle impalcature. Dopo aver esaminato studi precedenti, il team ha sviluppato una tecnica di scrittura diretta EHD, accompagnata da uno scaffold eterogeneo elettro-scrittura (MEWHS) che presenta un livello di controllo ad alte prestazioni per il sostegno delle cellule.

MEWHS consente una “risposta rapida” nel favorire la crescita cellulare perché gli scienziati sono stati in grado di stampare strutture diverse per diverse regioni all’interno di un unico scaffold, incoraggiando un ambiente come quello di un’atmosfera in vivo . Nei ponteggi per la stampa 3D con spaziatura variabile delle fibre, sono stati creati tre tipi:

Una struttura rettangolare eterogenea con spaziatura delle fibre di 100, 200 e 500 μm e angolo trasversale a 90 °.
Un parallelogramma con spaziatura delle fibre di 100 e 200 micron e angolo trasversale a 45 °.
Un triangolo con spaziatura delle fibre di 100 e 200 micron e angolo trasversale a 60 °.
Le strutture sono state stampate in 3D sia modificando la velocità quando la fase mobile ha cambiato direzione (utile per grandi strutture meccanicamente diverse), sia modificando la velocità durante la linea di stampa (utile in presenza di proprietà meccaniche complesse).

“Le aree costituite da fibre sottili erano trasparenti rispetto alle aree costituite da fibre spesse”, hanno affermato i ricercatori, avendo prodotto tre campioni sotto forma di un pentagramma, il Tai Chi e un’aquila, che rappresenta il logo dell’Università di Zhejiang .

Utilizzando sia la FEA che il test di allungamento, i ricercatori sono stati in grado di mostrare una gamma di diverse proprietà meccaniche all’interno delle diverse regioni che hanno progettato. Successivamente, hanno osservato variazioni nella crescita e nella morfologia di BMSC e HUVEC sul ponteggio. Alla fine, sono stati in grado di indurre la crescita cellulare sul nuovo ponteggio.

“L’impalcatura eterogenea può aumentare il suo potenziale per imitare l’ambiente di un tessuto in vivo e fornire un metodo per indurre la crescita cellulare per l’ingegneria dei tessuti in vitro “, hanno concluso i ricercatori.

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