Kanada 3D Bioprinter Mencetak Patch untuk Luka Kulit Dalam

Bioprinter portabel memiliki berat hanya 997 gram.

Para peneliti di University of Toronto telah mengembangkan bioprinter 3D yang dapat mencetak strip biomaterial untuk menyembuhkan luka yang dalam pada kulit. Perangkat portabel ini pas di tangan Anda dan memiliki berat 997 gram. Ia dapat mencetak patch kulit selebar 2 cm dalam beberapa menit.

Percobaan bioprinter 3D dilakukan pada hewan besar dan kecil: untuk ini, luka berukuran 20x40 mm dipotong pada kulit hewan, dibuat substrat agarosa, setelah itu lapisan biomaterial dicetak diaplikasikan.

Bahan dan Metode



Gambar di atas menunjukkan diagram yang menunjukkan proses bioprinting. Sel ditangguhkan dalam larutan hidrogel. Kemudian mereka diisi dengan satu (atau, jika perlu, beberapa) jarum suntik. Jarum suntik lain berisi solusi yang membentuk tautan silang (diperlihatkan dengan warna biru pada gambar a). Larutan ini dalam kondisi moderat (mis., Pada pH alami dan suhu tubuh) mendorong konversi larutan biopolimer menjadi gel.

Setelah memasang jarum suntik yang terisi dalam bio-printer manual, bio-tinta diterapkan sebagai bahan biologis atau lapisan jaringan ke cangkir biakan atau langsung ke permukaan luka. Misalnya, bio-ink yang mengandung fibroblast manusia dapat didistribusikan secara merata di lapisan kulit dengan ketebalan 0,1 - 0,6 mm. Bio-tinta yang mengandung keratinosit dapat diaplikasikan dalam strip paralel yang dipisahkan oleh strip bebas sel, yang menyerupai transplantasi kulit epitel mesh.

Kartrid mikofluida

Bagian utama dari instrumen ini adalah kartrid mikrofluida yang terbuat dari polimer tembus cahaya. Itu dibuat pada printer 3D. Kartrid memberikan distribusi lateral yang seragam dari setidaknya dua solusi dalam jaringan microchannel yang terletak di bidang terpisah. Kartrid memiliki bukaan selebar 8, 14 dan 20 mm.

Persiapan substrat agarose

Suatu larutan agarosa 2% dalam air deionisasi dibuat dengan memanaskan dengan radiasi gelombang mikro. Solusinya didinginkan hingga 60 ° C sebelum dituangkan ke dalam cawan Petri steril, yang mengarah pada pembentukan lapisan gel setebal 3 mm. Gel mengeras dalam 30 menit pada suhu kamar.

Persiapan tinta bio

Para peneliti telah menyiapkan bio-tinta dengan tiga senyawa berbeda.

1. Untuk lapisan kolagen alginat: natrium alginat dilarutkan dalam DMEM dan 20 mmol / L HEPES dan disaring menggunakan mikrofilter jarum suntik 0,1 m. Kolagen tipe 1 seimbang ke pH 7 dengan 1 g / mol NaOH dalam fosfat buffered saline (PBS). Dua larutan stok dicampur untuk memperoleh konsentrasi 5 mg / ml kolagen tipe 1 dan 2% alginat. Solusinya disimpan di atas es sebelum digunakan.

2. Bio-tinta untuk lapisan kulit: 5% fibrinogen dilarutkan pada suhu 37 ° C dalam PBS dengan pengadukan sedang selama 2 jam. Asam hialuronat 1% dilarutkan dalam PBS. Solusi dicampur dalam rasio 1: 1, dan kemudian disaring. Larutan kolagen tipe 1 diseimbangkan dengan NaOH hingga pH 7 dan dicampur dengan larutan fibrin / asam hialuronat yang disaring untuk memperoleh konsentrasi fibrinogen 1,25%, asam hialuronat 0,25%, dan kolagen 0,25%. Solusinya disimpan di atas es sebelum digunakan.

3. Bio-tinta untuk lapisan epidermis: disiapkan dengan konsentrasi total 2,5% fibrinogen dan 0,25% asam hialuronat.


Aplikasi tinta sebelum dan sesudah (Gambar f)

Tim pengembang perangkat berharap bahwa suatu hari perangkat mereka akan digunakan dalam pengaturan klinis untuk meningkatkan perawatan luka bakar dan lesi kulit parah lainnya.
Teks lengkap dari karya ini tersedia di sini .

Perangkat serupa diciptakan oleh para ilmuwan Korea pada tahun 2017. Itu adalah bioprinter 3D yang dicetak biomaterial , yang sangat mirip kulit manusia dalam komposisi, tetapi biaya bahan tersebut 50 kali lebih murah daripada analog. Kulit diciptakan berdasarkan bahan kolagen dan poliprolakton dan matang selama dua minggu.

Dan para ilmuwan dari Australia telah menciptakan pena bio dicetak 3D yang dapat mencetak jaringan tulang rawan langsung pada area tubuh yang rusak: tulang, tendon atau otot. Biomaterial itu dibuat dari hidrogel dan sel induk. Komposisi diperlakukan dengan radiasi ultraviolet.

Lebih lanjut tentang obat masa depan dan pencetakan 3D di robo-hunter.com.