Artsen Kunnen Micro-Organen Met 3D-Techniek 3D-Printen

{h1}

Wetenschappers zeggen dat 3d-geprinte structuren vol embryonale stamcellen artsen op een dag kunnen helpen bij het afdrukken van micro-organen voor transplantatiepatiënten.

Voorbij zijn de dagen dat 3D-printers alleen plastic snuisterijen bouwden - wetenschappers zeggen dat 3D-geprinte structuren geladen met embryonale stamcellen artsen op een dag kunnen helpen micro-organen uit te printen voor transplantatiepatiënten.

Embryonale stamcellen, verkregen uit menselijke embryo's, kunnen zich ontwikkelen tot elk soort cel in het lichaam, zoals hersenweefsel, hartcellen of bot. Deze eigenschap maakt ze ideaal voor gebruik in regeneratieve geneeskunde - het repareren en vervangen van beschadigde cellen, weefsels en organen.

Wetenschappers experimenteren meestal met embryonale stamcellen door hen biologische aanwijzingen te geven die hen naar de ontwikkeling van specifieke weefseltypen leiden - een proces dat differentiatie wordt genoemd. Dit proces begint met de cellen die sferische massa's vormen die embryoïde lichamen worden genoemd - een activiteit die de vroege stadia van embryonale ontwikkeling nabootst. [7 coole gebruik van 3D-printen in de geneeskunde]

Eerder onderzoek suggereerde dat de beste manier om embryonale stamcellen te laten groeien zich niet in platte laboratoriumschalen bevindt, maar in 3D-omgevingen die lijken op hoe deze cellen zich in menselijke lichamen kunnen ontwikkelen. Onlangs ontwikkelden wetenschappers 3D-printers voor embryonale stamcellen. Een 3D-printer werkt door lagen van materiaal af te zetten, net zoals gewone printers inkt neerleggen, behalve dat het ook platte lagen op elkaar kan leggen om 3D-objecten te bouwen.

Tot nu toe produceerden 3D-printers voor embryonale stamcellen net platte matrices of eenvoudige terpen, stalagmieten genaamd, van cellen. Nu zeggen onderzoekers dat ze voor het eerst een manier hebben ontwikkeld om 3D-structuren af ​​te drukken die beladen zijn met embryonale stamcellen.

"We zijn in staat om een ​​3D-afdrukmethode toe te passen om embryoïde lichamen op een gecontroleerde manier te laten groeien om zeer uniforme blokken embryonale stamcellen te produceren," studeren coauteur Wei Sun, een professor in de machinebouw aan de Tsinghua Universiteit in Beijing en de Drexel University in Philadelphia, vertelde WordsSideKick.com.

In principe kunnen deze blokken worden gebruikt als Legoblokjes om weefsels te bouwen "en mogelijk zelfs micro-organen", voegde Sun eraan toe.

In experimenten bedrukten de onderzoekers muizenembryonale stamcellen tegelijkertijd met een hydrogel, hetzelfde soort materiaal waaruit zachte contactlenzen zijn gemaakt. Omdat embryonale stamcellen relatief kwetsbaar zijn, hebben de wetenschappers er voor gezorgd dat de cellen zoveel mogelijk worden beschermd - bijvoorbeeld door de meest comfortabele temperatuur voor hen te vinden en de afmeting van de gebruikte spuitmond te vergroten.

Negentig procent van de cellen overleefde het drukproces, volgens de nieuwe studie. De cellen prolifereerden in embryoïde lichamen binnen de hydrogel scaffolds en genereerden het soort eiwitten dat zou worden verwacht van gezonde embryonale stamcellen, aldus de onderzoekers. De wetenschappers merkten ook op dat ze de hydrogel konden oplossen om de embryoïde lichamen te oogsten.

De grootte en uniformiteit van embryoïde lichamen kan sterk beïnvloeden wat voor soort cellen ze worden. De onderzoekers zeiden dat hun nieuwe techniek resulteerde in een betere controle over de lichaamslengte en uniformiteit van embryo's dan eerdere methoden konden bereiken.

"Het gegroeide embryoïde lichaam is uniform en homogeen en dient als een veel beter uitgangspunt voor verdere weefselgroei," zei Sun in een verklaring. "Het was heel spannend om te zien dat we embryoïde lichamen op een gecontroleerde manier konden laten groeien."

"Onze volgende stap is om meer te weten te komen over hoe we de grootte van het embryoïde lichaam kunnen variëren door de afdruk- en structurele parameters te veranderen, en hoe het variëren van de embryoïde lichaamsgrootte leidt tot de" vervaardiging "van verschillende celtypen," onderzoek co-lead auteur Rui Yao een assistent-professor aan de Tsinghua Universiteit in Beijing, zei in een verklaring.

Op de lange termijn willen de onderzoekers verschillende soorten embryo's naast elkaar afdrukken. "Dit zou verschillende celtypes bevorderen die naast elkaar zouden ontwikkelen, wat de weg zou banen voor de groei van micro-organen vanuit het niets in het laboratorium," zei Yao in een verklaring.

De wetenschappers hebben hun bevindingen online op 4 november gepubliceerd in het tijdschrift Biofabrication.

Volg WordsSideKick.com @wordssidekick, Facebook & Google+. Oorspronkelijk artikel over WordsSideKick.com.


Video Supplement: Daniel Kraft: Medicine's future? There's an app for that.




WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com