Wiedeński Uniwersytet Techniczny (TU Wien) osiągnął ważny krok w kierunku tworzenia tkanki zastępczej w laboratorium. Badanie opublikowane w Acta Biomaterialia opisuje technikę, która różni się znacząco od innych metod stosowanych na całym świecie.
Proces 3D druku o wysokiej rozdzielczości jest wykorzystywany do tworzenia małych, porowatych sfer z biokompatybilnej i biodegradowalnej plastikowej folii, które następnie są zasiedlane przez komórki. Te sferydki mogą być układane w dowolnej geometrii, a komórki różnych jednostek łączą się płynnie, tworząc jednolitą, żywą tkankę. Tkanka chrzęstna, na przykład, którą zastosowano w TU Wien, jest szczególnie wyzwaniem w tym zakresie.
Zespół naukowców z TU Wien pracuje z nowym podejściem: specjalnie opracowane systemy do 3D druku oparte na technologii laserowej są używane do tworzenia klatkowych struktur przypominających małe piłki nożne, o średnicy zaledwie jednej trzeciej milimetra. Służą one jako struktura nośna i tworzą zwarte jednostki, które mogą zostać złożone w dowolny kształt.
Pierwszym krokiem jest wprowadzenie komórek macierzystych do tych mini klatkowych struktur, które szybko wypełniają małą przestrzeń. „W ten sposób możemy niezawodnie produkować elementy tkanki, w których komórki są równomiernie rozłożone i gęstość komórek jest bardzo wysoka. To nie było możliwe w przypadku wcześniejszych metod” – wyjaśnia profesor Aleksandr Ovsianikov, kierownik grupy badawczej 3D Printing and Biofabrication na TU Wien.
Osobliwością tej metody jest fakt, że pobliskie sferydy rosną razem, komórki migrują z jednej sferydy do drugiej i tworzą spójną strukturę bez jakichkolwiek ubytków, w przeciwieństwie do innych metod, w których widoczne pozostają granice między sąsiednimi skupiskami komórek. Całość jest sprawna mechanicznie dzięki mikroszkieletowi z druku 3D, a struktury plastikowe stopniowo się rozkładają, pozostawiając gotową tkankę w pożądanym kształcie.
Nowe podejście jest otwarte dla różnych rodzajów tkanki, a nie tylko dla tkanki chrzęstnej. Jednak są jeszcze pewne problemy do rozwiązania, zwłaszcza jeśli chodzi o większe tkanki takie jak tkanka kostna, która wymagałaby również uwzględnienia naczyń krwionośnych.
„To jest naszym początkowym celem – produkcja małych, dopasowanych do potrzeb fragmentów tkanki chrzęstnej, które można wszczepić w istniejącą tkankę chrzęstną po urazie” – mówi Oliver Kopinski-Grünwald. „Nasza metoda produkcji tkanki chrzęstnej za pomocą mikroszkieletów w kształcie sferyd działa w zasadzie i ma decydujące przewagi nad innymi technologiami.”
FAQ:
1. Jakie jest główne odkrycie opisane w artykule?
W artykule opisano odkrycie na temat tworzenia tkanki zastępczej za pomocą 3D druku o wysokiej rozdzielczości. Zespół naukowców z Wiedeńskiego Uniwersytetu Technicznego (TU Wien) opracował technikę, w której małe, porowate sfery z plastikowej folii są zasiedlane przez komórki, tworząc jednolitą, żywą tkankę.
2. Jakie są zalety tego nowego podejścia w porównaniu do innych metod?
Nowe podejście stosowane przez TU Wien pozwala na równomierne rozmieszczenie komórek i tworzenie jednolitej struktury tkanki. Sferydy rosną razem, tworząc spójną strukturę bez widocznych granic między skupiskami komórek. Ponadto, struktury plastikowe stopniowo się rozkładają, pozostawiając gotową tkankę w pożądanym kształcie.
3. Czy ta metoda może być zastosowana do innych rodzajów tkanki poza tkanką chrzęstną?
Tak, nowe podejście jest otwarte dla różnych rodzajów tkanki, a nie tylko dla tkanki chrzęstnej. Jednak istnieją pewne problemy do rozwiązania, szczególnie jeśli chodzi o większe tkanki, takie jak tkanka kostna, która wymaga uwzględnienia naczyń krwionośnych.
4. Jakie są plany zespołu naukowców na przyszłość?
Zespół naukowców z TU Wien ma za cel produkcję małych fragmentów tkanki chrzęstnej, które można wszczepić w istniejącą tkankę chrzęstną po urazie. Ich metoda produkcji tkanki chrzęstnej za pomocą mikroszkieletów w kształcie sferyd mają wiele przewag w porównaniu do innych technologii.
5. Czy istnieją inne tematy badawcze związane z tym odkryciem?
Tak, istnieją inne obszary badań związane z tworzeniem tkanki zastępczej, zwłaszcza jeśli chodzi o większe tkanki takie jak tkanka kostna. Badania nad uwzględnieniem naczyń krwionośnych są jednym z głównych obszarów do rozwoju.
Definitions:
– 3D druk: technika wytwarzania obiektów przez druk warstwowy, w trzech wymiarach, przy użyciu specjalnych technologii i urządzeń.
– Biokompatybilna: zdolność materiałów do oddziaływania z organizmem biologicznym, bez wywoływania negatywnych reakcji.
– Biodegradowalna: cecha materiałów, które mogą rozkładać się naturalnie w środowisku po pewnym czasie.
– Krążenie krwi: ruch krwi w układzie krwionośnym organizmu.
– Komórki macierzyste: niezróżnicowane komórki, które mają zdolność do podziału i różnicowania się w różne typy komórek w organizmie.
Related links:
– Wiedeński Uniwersytet Techniczny (TU Wien)
– Acta Biomaterialia
The source of the article is from the blog radardovalemg.com