Ny studie: Slem-baserat bio-bläck möjliggör 3D-utskrift och tillväxt av lungvävnad

StockholmLungsjukdomar orsakar miljontals dödsfall världen över varje år. Nuvarande behandlingar är inte särskilt effektiva och djurförsök ger inte alltid användbara resultat. Forskare har nu utvecklat ett speciellt bläck gjort av slem för att 3D-printa lungvävnad, enligt en rapport i ACS Applied Bio Materials. Denna nya metod kan förbättra studier och behandling av fortgående lungproblem.

Många med lungsjukdomar behöver transplanteras, men det finns inte tillräckligt med donatororgan. Mediciner kan hjälpa till att kontrollera symtomen men botar inte sjukdomar som kronisk obstruktiv lungsjukdom och cystisk fibros. Testning av nya läkemedel på gnagare visar ofta inte hur de kommer att påverka mänskliga lungsjukdomar.

Forskare arbetar med att odla lungvävnad i laboratoriet. En metod är 3D-utskrift, men det har varit svårt att hitta rätt bio-bläck. Ashok Raichur och hans team har gjort framsteg genom att använda mucin, en beståndsdel i slem som hjälper celler att fästa och växa.

De viktigaste beståndsdelarna i bio-bläcket är följande:

• Mucin
• Metakrylerat mucin (MuMA)
• Hyaluronsyra
• Lungceller

Teamet började med att blanda mucin med metakrylansyraanhydrid för att skapa MuMA. De tillsatte hyaluronsyra för att göra det tjockare och hjälpa celler att växa. Därefter lade de till lungceller i blandningen. Efter att ha skrivit ut blandningen till testformer exponerade de den för blått ljus för att härda MuMA. Detta skapade en stabil, vattenabsorberande gel som stödde cellöverlevnad.

Läs också:

Idag · 14:53

Avslöja genetiska hemligheter bakom högavkastande äppelträd: framtidens hållbara jordbruk med Fujiäpplen

Gelen hade sammanlänkade hål som tillät näringsämnen och syre att passera igenom, vilket hjälpte cellerna att växa och bilda lungvävnad. De utskrivna strukturerna var säkra för kroppen och bröts ner långsamt under normala förhållanden. Detta innebär att de kan vara användbara som implantat, där ställningen ersätts av ny lungvävnad.

Denna teknik kan skapa 3D-modeller av lungor för att studera sjukdomar och testa behandlingar. Det kan förändra hur vi hanterar lungsjukdomar genom att låta forskare studera mänskligt liknande lungvävnad istället för att bara förlita sig på djurmodeller. Det kan också leda till personlig medicin, där lungvävnad skrivs ut för att matcha en patients egna, vilket minskar risken för avstötning vid transplantation.

Bio-bläcket innehåller mucin, som hjälper till att bekämpa bakterier och minskar risken för infektioner i implanterad lungvävnad. Genom att tillsätta hyaluronsyra blev bläcket tjockare och förbättrade cellfästningen. Dessa egenskaper är avgörande för effektiv vävnadsteknik.

Forskarna nämnde att deras arbete finansierades av Indiens departement för vetenskap och teknik. Detta indikerar ett växande globalt intresse för bioingenjörskonst inom hälso- och sjukvård. I takt med att forskningen utvecklas kan denna metod komma att användas för andra organtransplantationer och inom regenerativ medicin.

Denna studie är ett betydande framsteg. Den visar en möjlig metod för reparation och regenerering av lungvävnad. Med ytterligare forskning skulle 3D-utskriven lungvävnad kunna bli verklighet och erbjuda nytt hopp för personer med kroniska lungsjukdomar.