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3D che bioprinting - vasi sanguigni artificiali

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L'università di ingegneri di colorado Boulder ha sviluppato una tecnica di stampa 3D che tiene conto controllo localizzato della fermezza di un oggetto, aprente i nuovi viali biomedici che potrebbero l'un giorno includere le arterie ed il tessuto artificiali dell'organo.

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Lo studio, che recentemente è stato pubblicato nelle comunicazioni della natura del giornale, descrive un metodo che caratterizza la grana fine, controllo programmabile di stampa di strato-da-strato sopra rigidità, permettendo che i ricercatori imitino la geometria complessa dei vasi sanguigni che altamente sono strutturati ma deve rimanere flessibile.

«L'idea era di aggiungere le proprietà meccaniche indipendenti alle strutture 3D che possono imitare il tessuto naturale del corpo,» ha detto Xiaobo Yin, un dessor del socio nel dipartimento di Boulder del CU di ingegnere meccanico e nell'autore senior dello studio. «Questa tecnologia permette che noi creiamo le microstrutture che possono essere personalizzate per i modelli di malattia.»

I vasi sanguigni induriti sono associati con la malattia cardiovascolare, ma costruire una soluzione per la sostituzione possibile del tessuto e dell'arteria ha provato storicamente sfidare.

Per sormontare queste transenne, i ricercatori hanno trovato un modo unico approfittare del ruolo dell'ossigeno nella regolazione della forma finale di struttura 3D-printed.

«L'ossigeno è solitamente una cattiva cosa in quanto che causa il trattamento incompleto,» ha detto Yonghui Ding, un ricercatore postdottorale in ingegnere meccanico e l'autore principale dello studio. «Qui, utilizziamo uno strato che permette un tasso fisso di permeazione dell'ossigeno.»

Tenendo il controllo stretto sopra migrazione dell'ossigeno e la sua esposizione alla luce successiva, Ding ha detto, i ricercatori hanno la libertà per controllare quali aree di un oggetto sono solidificate per essere più dure o più morbide--tutti mentre tenendo la geometria globale lo stessi.

«Questo è uno sviluppo profondo e un primo punto incoraggiante verso il nostro scopo di creare le strutture che funzionano come una cellula sana dovrebbe funzionare,» Ding ha detto.

Come dimostrazione, i ricercatori hanno stampato tre versioni di una struttura semplice: un fascio superiore di sostegno da due coni retinici. Le strutture erano identiche in forma, dimensione e materiali, ma erano state stampate con le tre variazioni nella rigidità della barretta: morbido/morbido, duro/morbido e duro/duro. I coni retinici più duri hanno sostenuto il fascio superiore mentre i coni retinici più molli lo hanno permesso a completamente o parzialmente crollo.

I ricercatori hanno ripetuto l'abilità con una piccola figura cinese del guerriero, stampante la in modo che gli strati esterni rimanessero duro mentre l'interno è rimanere delicatamente, lasciando il guerriero con un esterno duro e un cuore tenero, per così dire.

La stampante ripiano del tavolo di taglia è attualmente capace di lavoro con i biomateriali giù ad una dimensione di 10 micron, o di circa un decimo della larghezza dei capelli umani. I ricercatori sono ottimisti che gli studi futuri contribuiranno a migliorare le capacità ancora ulteriori.

«La sfida è di creare una scala ancora più fine per le reazioni chimiche,» ha detto Yin. «Ma vediamo l'opportunità tremenda avanti per questa tecnologia ed il potenziale per montaggio artificiale del tessuto.»