Pesquisadores em Universidade Nacional Pusan (PNU) desenvolveram uma maneira de imprimir tecidos de impressão em 3D que podem acelerar a cicatrização de feridas, oferecendo um alívio potencial para pacientes com lesões crônicas e queimaduras.
Publicado em Materiais funcionais avançadoseste estudo analisa como o tecido adiposo projetado pode suportar a regeneração da pele imitando as propriedades naturais das células adiposas. A primeira coisa que vem à mente sobre a gordura é que é apenas algo que o corpo armazena, mas isso não é tudo.
A gordura também libera moléculas de sinalização que ajudam a reparar o tecido, tornando -a uma parte essencial do processo de recuperação do corpo. Mas a replicar o tecido adiposo em um laboratório tem sido difícil porque os métodos tradicionais geralmente não conseguem manter as células adiposas funcionando corretamente.
Uma das razões é que os pré -adipócitos, as células que eventualmente se transformam em gordura, tendem a se espalhar em vez de formar as gotículas lipídicas necessárias para trabalhar efetivamente. Para resolver isso, a equipe liderada pelo professor assistente Byoung Soo Kim criou um bioink especializado que fornece às células adiposas o ambiente certo para desenvolver e funcionar.
Estruturar gordura bioprinha para estabilidade e função
Este bioink é feito de uma mistura de matriz extracelular derivada de 1% e alginato a 0,5%, o que ajuda a impedir que as células migrassem demais, incentivando-as a amadurecer para células adiposas totalmente formadas.
Os pesquisadores também descobriram que, para manter essas células adiposas projetadas funcionando corretamente, precisam ser pequenas, com menos de 600 μm de diâmetro, para que possam obter oxigênio e nutrientes suficientes. Eles também descobriram que manter as unidades de gordura dentro de 1000 μm uma da outra incentiva uma melhor formação de gordura através da sinalização da parácrina, onde as células se comunicam liberando moléculas de sinalização.
Para testar se isso funcionou fora do laboratório, a equipe combinou seu tecido gordo de engenharia com módulos dérmicos para criar um substituto funcional da pele, que eles então implantaram em ratos com feridas na pele. Os resultados foram encorajadores.
As feridas tratadas com o tecido bioprinhado cicatrizaram mais rapidamente, com melhor regeneração da pele, melhor remodelação do tecido e aumento do crescimento dos vasos sanguíneos. Os testes de laboratório também mostraram que o tecido influenciou as principais proteínas envolvidas na migração das células da pele, como MMP2, Col1A1, KRT5 e ITGB1, que ajudaram a acelerar o processo de cicatrização.
O principal autor Jae-Seong Lee ressalta que os procedimentos tradicionais de enxerto de gordura geralmente lutam com baixas taxas de sobrevivência, o que significa que as células adiposas transferidas nem sempre duram. “Nossos bioinks híbridos aumentam a função endócrina e a viabilidade celular”, superando potencialmente essas limitações “. tornando -o uma alternativa potencial aos tratamentos existentes.
Segundo a equipe, feridas crônicas, como úlceras diabéticas, feridas de pressão e queimaduras, são notoriamente difíceis de tratar, resistindo muitas vezes às terapias convencionais. Esta pesquisa apresenta uma possível alternativa, abordando os desafios de enxerto de gordura e melhorar a viabilidade celular.
Pacientes com diabetes, com alto risco de úlceras e complicações relacionadas, e vítimas de queimaduras que exigem extensas enxertos de pele podem se beneficiar particularmente dessa abordagem.
O papel da bioprinting na regeneração da pele
O desenvolvimento da pele bioprinha vem ganhando impulso, com pesquisadores explorando seu potencial para aplicações médicas. Esses modelos de pele de engenharia podem ser usados para estudando doençasAssim, Avaliando novos tratamentose romance alternativas de teste em animais em pesquisa.
Por exemplo, o Novoplasma Consórcio criou anteriormente a tecnologia de plasma frio como uma maneira de tratar infecções em queimaduras e enxertos de pele. Da mesma forma, cientistas no Universidade de Birmingham e o Universidade de Huddersfield tem desenvolvido bioprinting SLAM 3D como potencial Método para tratar feridas crônicas.
Além da Terra, os pesquisadores espaciais também investigaram como a pele impressa em 3D pode ser benéfica na microgravidade. Em 2022, astronautas a bordo do Estação Espacial Internacional (ISS) criado com sucesso bandagens bioprinhoras Usando suas próprias células, o que poderia oferecer uma maneira de tratar lesões durante longas missões espaciais.
De volta ao chão, uma equipe em Universidade de Cornell projetou um biomaterial que duplicate de perto as propriedades de pele humana pure. Este compósito bio -híbrido, fabricado pela combinação de colágeno com um hidrogel ‘zwitteriônico’, oferece maior flexibilidade, biocompatibilidade e suavidade, tornando -o um materials promissor para futuros tratamentos regenerativos.
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A imagem em destaque mostra as condições para a bioprinting 3D de tecidos adiposos envolvendo o uso de matriz extracelular descelularizada derivada de adiposo e alginato como tinta híbrida. Imagem by way of PNU.