Un nuovo inchiostro bioInk fatto con nanocristalli di alginato e cellulosa facilmente biostampabile

Inchiostro Bioprinting nuovo promettente formulato da nanocristalli di alginato e cellulosa
Il bioprinting 3D è un argomento importante e molto complesso. Gli organi non si materializzano solo da una stampante 3D; c’è un lungo processo che deve essere intrapreso. Per stampare in 3D tessuti biologici, è necessario utilizzare i tipi di inchiostro corretti. Questi inchiostri devono avere una viscosità che può essere estrusa mantenendo la loro forma dopo l’estrusione e devono essere in grado di supportare le cellule vive. Numerosi ricercatori hanno provato diverse formulazioni, con percentuali di successo variabili, e recentemente un gruppo di scienziati ha inventato un nuovo bioink promettente fatto con nanocristalli di alginato e cellulosa (CNC). Potete leggere la loro ricerca qui in un documento intitolato “Bioprinting 3D del costrutto fegato-mimetico con bioink ibrido alginato / cellulosa nanocristallo”.

“Questo bioink possiede un’eccellente proprietà di taglio del taglio, può essere facilmente estruso attraverso l’ugello e fornisce una buona fedeltà iniziale della forma”, affermano i ricercatori. “È stato dimostrato che le viscosità durante l’estrusione erano di almeno due ordini di grandezza inferiori a quelle a velocità di taglio ridotte, consentendo di estrudere i bioinks attraverso l’ugello (100 μm di diametro interno) senza intasamenti.”

Hanno usato il bioink per stampare in 3D una struttura a nido d’ape che contiene cellule di fibroblasti ed epatomi e imita un fegato umano. Le strutture stampate in 3D sono state reticolate con CaCl2 e incubate e coltivate per tre giorni. Hanno scoperto che il processo di bioprinting 3D ha provocato un danno cellulare minimo.

L’alginato è un polimero naturale che è stato utilizzato per numerose formulazioni bioink. È biocompatibile e facilmente processabile, tuttavia le sue proprietà reologiche determinano scarsa stampabilità e fedeltà del pattern, il che significa che deve essere combinato con qualcos’altro – in questo caso, i CNC, che sono nanoparticelle a forma di bastoncino o di baffo estratte dal cristallino regioni di fibre di cellulosa. La cellulosa è un materiale naturale che funge da componente principale delle pareti delle cellule vegetali e ha mostrato molte promesse come materiale di stampa 3D . È stato ampiamente studiato anche per applicazioni di ingegneria tissutale, grazie alla sua rinnovabilità, bassa densità, elevata resistenza meccanica, superfici grandi e altamente reattive e bassa citotossicità.

L’alginato e il bioink CNC si sono comportati molto bene. Ha dimostrato eccellenti proprietà di taglio del filo, il che significa che la sua viscosità diminuisce sotto la pressione di un ugello dell’estrusore, consentendo di stamparlo facilmente. Ha mantenuto la sua forma ben dopo la stampa e ha indotto una morte cellulare minima tra le cellule del fegato con cui era stato seminato. I ricercatori concludono che il bioink ha un buon potenziale per il bioprinting in 3D.

Questo potrebbe non sembrare uno sviluppo enorme rispetto a, ad esempio, la stampa 3D di una tiroide , ma nel quadro generale, è una notizia eccitante. Lo sviluppo di un nuovo bioink promettente significa che gli scienziati hanno più a che fare con la ricerca della stampa 3D di tessuti migliori a fini di ricerca e, in ultima analisi, di organi di stampa 3D. Prima di poter vedere ulteriori importanti progressi nel bioprinting 3D, gli elementi costitutivi devono essere presenti, e questo particolare studio ha prodotto alcuni elementi costitutivi.

Gli autori del documento includono Yun Wu, Zhi Yuan (William) Lin, Andrew C. Wenger, Kam C. Tam e Xiaowu (Shirley) Tang.

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