Nowe badanie: bioatrament z śluzu umożliwia drukowanie 3D i rozwój tkanki płucnej

WarsawChoroby płuc powodują miliony zgonów na całym świecie każdego roku. Obecne terapie nie są zbyt skuteczne, a wykorzystanie zwierząt do badań często nie przynosi oczekiwanych rezultatów. Naukowcy opracowali teraz specjalny tusz wykonany z śluzu do drukowania 3D tkanki płucnej, jak podano w ACS Applied Bio Materials. Ta nowa metoda może usprawnić badania i leczenie przewlekłych problemów z płucami.

Wiele osób z chorobami płuc potrzebuje przeszczepów, ale brakuje odpowiedniej liczby organów do dawców. Leki mogą pomóc kontrolować objawy, lecz nie są w stanie wyleczyć chorób takich jak przewlekła obturacyjna choroba płuc czy mukowiscydoza. Badania nowych leków na gryzoniach często nie odzwierciedlają ich działania na ludzkie choroby płuc.

Naukowcy prowadzą badania nad hodowlą tkanki płucnej w laboratorium. Jedną z metod jest drukowanie 3D, ale znalezienie odpowiedniego bio-tuszu stanowi wyzwanie. Ashok Raichur i jego zespół zrobili postępy, wykorzystując mucynę, składnik śluzu, który wspomaga przyleganie i wzrost komórek.

Kluczowe składniki bioatramentu to:

• Mucyna
• Mucin metakrylany (MuMA)
• Kwas hialuronowy
• Komórki płucne

Zespół rozpoczął pracę od połączenia mucyny z bezwodnikiem metakrylowym, tworząc związek MuMA. Następnie dodali kwas hialuronowy, aby zwiększyć gęstość i wspomóc wzrost komórek. Do tej mieszaniny wprowadzili komórki płucne. Po wydrukowaniu mieszaniny w testowe kształty wystawili ją na działanie niebieskiego światła, aby utwardzić MuMA. W rezultacie powstał stabilny, wodochłonny żel wspierający przeżycie komórek.

Zobacz również:

Dzisiaj · 14:53

Genetyczne sekrety wydajnych drzew jabłoni: klucz do przyszłości sadownictwa?

Żel posiadał połączone otwory, które umożliwiały przenikanie substancji odżywczych i tlenu, wspomagając wzrost komórek i tworzenie tkanki płucnej. Drukowane struktury były bezpieczne dla organizmu i rozkładały się powoli w normalnych warunkach. Oznacza to, że mogą być przydatne jako implanty, gdzie rusztowanie jest zastępowane przez nową tkankę płucną.

Technologia ta umożliwia tworzenie modeli 3D płuc do badania chorób i testowania terapii. Może zrewolucjonizować podejście do leczenia chorób płuc, pozwalając badaczom na analizę tkanek płuc przypominających ludzkie, zamiast polegania wyłącznie na modelach zwierzęcych. Ponadto, może prowadzić do rozwoju medycyny spersonalizowanej, poprzez drukowanie tkanek płuc dopasowanych do indywidualnego pacjenta, co obniża ryzyko odrzutu przeszczepu.

Bioatrament zawiera mucynę, która zwalcza bakterie i zmniejsza ryzyko infekcji w przeszczepionych tkankach płuc. Dodanie kwasu hialuronowego zwiększyło gęstość atramentu i poprawiło przyczepność komórek. Te cechy są kluczowe dla skutecznego inżynierii tkankowej.

Badacze wskazali, że ich praca była finansowana przez Indyjski Departament Nauki i Technologii. Świadczy to o rosnącym globalnym zainteresowaniu bioinżynierią w opiece zdrowotnej. W miarę postępu badań, ta metoda może być stosowana do innych przeszczepów narządów oraz w medycynie regeneracyjnej.

To badanie stanowi istotny postęp. Ukazuje możliwą metodę naprawy i regeneracji płuc. Przy dalszych badaniach, drukowana w 3D tkanka płucna mogłaby stać się rzeczywistością, dając nową nadzieję osobom z przewlekłymi chorobami płuc.