Onderzoekers van de Universiteit van Texas in Arlington hebben een zeer elastische biologisch afbreekbare hydrogel ontwikkeld voor het bioprinten van materialen die natuurlijke menselijke zachte weefsels nabootsen. Bioprinting maakt gebruik van levende cellen in de steigers van de nieuwe weefsels en kan mogelijk celprinten transformeren.

Op dit nieuwe materiaal is een voorlopige octrooiaanvraag ingediend, die in staat zal zijn om meerdere soorten menselijke zachte weefsels te genereren, inclusief huid, skeletspieren, bloedvaten en hartspieren.

"Het bioprinten van zacht weefsel heeft aanzienlijke uitdagingen, aangezien de hydrogels vaak broos en niet-rekbaar waren en het mechanische gedrag van menselijke zachte weefsels niet konden nabootsen, " zei Yi Hong, UTA hoogleraar bio-engineering en leider van het project.

"Om deze uitdagingen te overwinnen, we hebben een eenvoudig systeem ontwikkeld met behulp van een enkel vernettingsmechanisme dat wordt geactiveerd door zichtbaar licht om een ​​zeer elastisch en robuust, biologisch afbreekbare en biocompatibele hydrogel voor celprinten, " voegde Hong eraan toe.

De onderzoekers hebben hun bevindingen beschreven in een nieuw tijdschriftartikel dat onlangs is gepubliceerd in het tijdschrift van de American Chemical Society ACS toegepaste materialen en interfaces als "Zeer elastische biologisch afbreekbare hydrogel met één netwerk voor celprinten." Het papier werd ook geselecteerd als een American Chemical Society Editors' Choice.

Een tri-block biologisch afbreekbaar polymeer van polycaprolacton - poly (ethyleenglycol) - polycaprolacton (PCL-PEG-PCL) met twee eindgroepen van acrylaten en een zichtbaar licht in water oplosbare initiator vormt deze hydrogel voor celprinten.

"Polycaprolacton en poly (ethyleenglycol) worden al veel gebruikt in door de Food and Drug Administration goedgekeurde apparaten en implantaten, die in de toekomst een snelle vertaling van het materiaal naar preklinische en klinische proeven zou moeten vergemakkelijken, ' zei Hong.

"De afstemming van de mechanische eigenschappen van deze hydrogel op verschillende zachte weefsels is een echt voordeel, " hij voegde toe.

Michael Cho, UTA leerstoel bio-engineering, feliciteerde Hong en zijn collega's met dit onderzoek.

"Deze collega's hebben mogelijk een nieuwe manier van denken gecreëerd over onderzoek naar hydrogel-bioprinten, " zei Cho. "Dit werk is ook van cruciaal belang bij het bevorderen van UTA's strategische thema van gezondheid en de menselijke conditie door middel van interdisciplinair werk."