De biomedische ingenieurs van Rutgers hebben een "bio-inkt" ontwikkeld voor 3D-geprinte materialen die kunnen dienen als steigers voor het kweken van menselijke weefsels om beschadigde in het lichaam te repareren of te vervangen.

De studie werd gepubliceerd in het tijdschrift Bio-interfasen .

Bioengineered weefsels zijn veelbelovend in regeneratieve, precisie en gepersonaliseerde geneeskunde; product ontwikkeling; en fundamenteel onderzoek, vooral met de komst van 3D-printen van biomaterialen die als steigers zouden kunnen dienen, of tijdelijke structuren om weefsels te laten groeien.

Hyaluronzuur, een natuurlijk molecuul dat in veel weefsels door het hele lichaam wordt aangetroffen, heeft vele eigenschappen ideaal voor het maken van steigers op maat, maar mist de vereiste duurzaamheid. De ingenieurs van Rutgers gebruiken aangepaste versies van hyaluronzuur en polyethyleenglycol om een ​​gel te vormen die via chemische reacties wordt versterkt en als steiger zou dienen.

"In plaats van een inktkleur voor een inkjetprinter, we willen dat het mengsel eigenschappen heeft die geschikt zijn voor specifieke cellen om zich te vermenigvuldigen, differentiëren en hermodelleren van de scaffold in het juiste weefsel, " zei senior auteur David I. Shreiber, een professor die voorzitter is van de afdeling Biomedical Engineering in de School of Engineering aan de Rutgers University-New Brunswick. "We richten ons op de stijfheid van de gel- en steigerbindingsplaatsen waar cellen aan kunnen vastklampen."

Groepen cellen in het lichaam maken over het algemeen hun eigen ondersteunende structuren, of steigers, maar wetenschappers kunnen ze bouwen uit eiwitten, kunststoffen en andere bronnen, volgens de National Institutes of Health.

Shreiber en hoofdauteur Madison D. Godesky, die promoveerde bij Rutgers, stelde zich een systeem voor waarbij hyaluronzuur en polyethyleenglycol dienen als de basis "inktpatronen" voor 3D-printen. Het systeem zou ook andere inktpatronen hebben met verschillende cellen en liganden, die dienen als bindingsplaatsen voor cellen. Het systeem zou gelsteigers printen met de juiste stijfheid, cellen en liganden, op basis van het gewenste weefseltype.

"Zowel de stijfheid als de bindingsplaatsen geven belangrijke signalen aan cellen, " Zei Godesky. "Wat ons werk vooral onderscheidt van eerdere studies, is het potentieel om de stijfheid en liganden onafhankelijk te controleren door combinaties van inkten."