Ученые развивают 3D принтер, производящий искусственный хрящ

хрящ

Новый гибридный принтер упростил процесс создания имплантируемого хряща, сообщили исследователи от Института Вейк Фореста Регенеративной Медицины в журнале Biofabrication.Авторы объяснили, что они достигли главного прорыва в печати 3D ткани. С их системой «распечатан» хрящ.

Принтер использовался, чтобы сделать конструкции хряща, которые могли в конечном счете быть внедрены в определенные области пострадавших, такие как суставы, чтобы помочь повторно вырастить хрящ.Они создали гибрид принтера, который является комбинацией двух недорогих методов конфабуляции:Электровращающаяся машинаСтруйный принтер

Их материал является более сильным и более трудным ношением одежды, чем другие виды искусственного хрящаУченые сказали, что путем объединения этих двух систем, они смогли построить структуру, сделанную из синтетических и естественных материалов. В то время как естественные материалы геля обеспечивают среду, в которой могут вырасти клетки, синтетический материал гарантирует прочность конструкции.

Этот гибридный принтер был адаптирован, чтобы распечатать хрящ. Ученые надеются, что этот вид произведенного хряща мог в конечном счете быть внедрен в пострадавших. Фотография от Института Физики (изданный в журнале Biofabrication).

Они умели производить в этой гибридной системе, конструкции хряща, которые были намного более механически стабильны по сравнению с теми, струйный принтер мог произвести использование, просто загустевают материал.Они также нашли, что конструкции поддержали свои функциональные особенности и в лаборатории и в реальной системе.Электровращающаяся машина использует электрический ток, чтобы генерировать чрезвычайно прекрасные волокна от раствора полимера. Электровращение позволяет составу полимеров управляться легко, производя пористые структуры, поощряющие клетки соединяться в окружающую ткань.

Соавтор, Джеймс Ю, Доктор медицины, доктор философии, сказал:«Это – доказательство исследования понятия и иллюстрирует, что комбинация материалов и методов конфабуляции генерирует длительные имплантируемые конструкции. Другие методы конфабуляции, такие как автоматизированные системы, в настоящее время развиваются, чтобы далее улучшить производство имплантируемых конструкций ткани».

Гибкие циновки, сделанные из электропрявшего синтетического полимера, были объединены с решением клеток хряща от уха кролика. Циновки были объединены послойные с клетками хряща, депонированными с помощью традиционного струйного принтера. Циновки были 0.4 мм толщиной с диагональю 10 см.

Они измерили свою прочность путем погрузки их различными весами. Одну неделю спустя они проверили, чтобы узнать, были ли клетки хряща все еще живы.

Тестирование конструкций в реальные системыУченые вставили конструкции в мышей для два, четыре и восемь недель, чтобы определить, как хорошо они выполнили в реальной системе.

В течение восьми недель после того, чтобы быть внедренным конструкции развили структуры и свойства, как правило, находящиеся в упругом хряще, демонстрируя их потенциал для использования в травмированных людях.Конструкции хряща могли в конечном счете быть клинически применены с помощью проекта от рентгеновского обследования ЯМР колена, например, из которого могла быть создана соответствующая конструкция. «Осторожный выбор материала лесов для конструкции каждого пациента позволил бы имплантату выдерживать механические силы, поощряя новый хрящ организовать и заполнить дефект», добавили они.Технический хрящ от плюрипотентных стволовых клетокИсследователи от Дюка Медикайна умели проектировать хрящ от вызванных плюрипотентных стволовых клеток, выращенных и сортированных для использования в репарации ткани пациентов с остеоартритом или ранами.

Они сообщили о своих результатах исследования относительно Продолжений Национальной академии наук. Ученые добавили, что iPSCs (induved плюрипотентные стволовые клетки) мог в конечном счете использоваться эффективно для пациентов с определенными повреждениями тканей хряща или дефектами.

Соавтор, Фэршид Гуилэк, доктор философии, сказал:«Этот метод создания вызванных плюрипотентных стволовых клеток – достижением, удостоенным Нобелевской премией этого года в медицине для Шимья Яманаки из университета Киото – является способ взять взрослые стволовые клетки, и преобразовать их так у них есть свойства эмбриональных стволовых клеток».


OKA-MOS.RU