WFIRM科学家推动生物打印功能

威克森林再生医学研究所(WFIRM)科学家们首次报告使用生物打印打印气管组织构造由多个不同的功能材料。他们印刷不同设计的人工气管平滑肌和软骨地区替代品展示人类气管组织相似的力学性能。

先前的组织工程气管结构提出了许多不同的局限性,这主要是因为他们只关注使用再生软骨组织。WFIRM气管构造小说与独立,他们打印的软骨和平滑肌地区同时使用可生物降解聚酯材料和水凝胶含有人类间充质干细胞能自我更新,也可以成为各种细胞类型。在这种情况下,阀杆细胞types-chondrocytes分化成两种不同的细胞和平滑肌细胞的不同区域打印的气管结构。软骨部分是硬提供机械支持,以避免崩溃而平滑肌是柔软和连接的两端软骨环,允许足够的灵活性气道收缩。

“人们已经尝试了其他材料,但问题是他们使用一个材料不足以保持气道开放和不提供所需的灵活性。我们生物打印方法提供了一种组合的灵活性和力量需要模拟本地气管组织,”肖恩墨菲博士说,作者和助理教授再生医学在WFIRM。

气管是一个空心管,由软骨和平滑肌组织设计允许灵活的气道,抗拒崩溃。气管狭窄的异常狭窄和加强气管,可由于长期插管引起的,炎症和外伤或它可以是一个先天性异常。主要的治疗条件,罕见而危及生命,外科干预有挑战和局限性。

在这项研究中,发表在《华尔街日报》生物制造研究方法结合了三种定制技术:病人具体的医学成像,水凝胶旨在推动干细胞的分化,和聚合物支架模仿特定的生物力学特性。

墨菲说,方法是将水凝胶含有柔软干细胞的毛孔打印的气管的结构。“我们已经知道我们能区分这些细胞在二维平滑肌肉或软骨的问题,但我们是否可以做,在打印的三维结构,”他说。“我们说生长因子他们需要帮助给他们额外的推动。”

“这早期的概念验证研究表明我们可以简化生物打印功能,可以有一天为再生医学治疗提供机会更换受损或病变的气管区域,”安东尼说,医学博士主任WFIRM和论文的合著者。“下一步的研究是评估长期确保适当的函数组织形成和强度保留率。”