Корейские ученые разработали более безопасные биочернила для 3D-печати регенеративных имплантатов

Исследователи из Корейского института науки и технологий (KIST) создали новый опорный гидрогель, застывающий при температуре человеческого тела без дополнительной химической или ультрафиолетовой обработки и тем самым снижающий риск отмирания живых клеток.

Существующие гидрогелевые биочернила, которыми печатаются опорные скаффолды, засеиваемые живыми клетками, требуют химического или фотоотверждения для повышения прочности, иначе они просто будут растекаться под собственным весом. Проблема в том, что такая обработка зачастую цитотоксична, то есть может приводить к смерти тех самых клеток, из которых должны вырастать ткани.

Ученые KIST разработали новый опорный гидрогелевый материал на основе полиорганофосфазена, сохраняющий вязкость при пониженных температурах и застывающий при температуре тела человека: оптимальные результаты 3D-печати достигаются при температуре 25°С, а максимальная жесткость — при нагревании до 37°С. Применение таких опорных гидрогелей позволит повысить выживаемость клеток в искусственно выращиваемых живых тканях и регенеративных имплантатах, а также снизит риск отторжения.

Молекулярная структура новых биочернил также позволяет взаимодействовать с факторами роста — гормонами и белками, помогающими регенерировать ткани за счет стимуляции роста, пролиферации и дифференциации живых клеток.

В ходе лабораторных испытаний ученые напечатали на 3D-биопринтере каркасы из нового гидрогеля с добавками в виде трансформирующего фактора роста бета-1 (TGF-β1) и костного морфогенетического белка-2 (BMP-2), а затем вживили полученные имплантаты в кости крыс. В результате клетки из окружающих тканей мигрировали в каркасы, дефектные кости регенерировали до уровня нормальных тканей, а имплантированные 3D-печатные каркасы полностью разложились в течение сорока двух дней.

Наработки по новому гидрогелю переданы компании Nexgel, уже занимающейся адаптацией материала под медицинское и коммерческое применение, включая костные имплантаты и косметические наполнители.

С докладом научной команды можно ознакомиться по этой ссылке.

А у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу news@3Dtoday.ru.