Метод 3D-печати позволяет создавать коллагеновые ткани с ориентацией в нескольких направлениях

Исследователи из Йокогамского национального университета разработали метод создания сложных тканей с многонаправленной ориентацией коллагена с помощью флюидных устройств и трехмерной (3D) печати. Исследование опубликовано в ACS Biomaterials Science & Engineering.

Проблема существующих методов

Существующие методы моделирования коллагеновых структур, такие как магнитное выравнивание и электроспиннинг, имеют недостатки: использование магнитных частиц или летучих органических растворителей. Они не обеспечивают необходимой точности, экономической эффективности и безопасности.

Новый подход

Метод основан на использовании потока жидкости для ориентации коллагеновых волокон и клеток в каналах, созданных с помощью 3D-принтера. Это позволяет создавать сложные ориентированные ткани с несколькими направлениями.

Ключевые детали метода:

• Используется раствор коллагена типа 1, смешанный с клетками.
• Поток направляется через флюидный канал, изготовленный с помощью мастер-формы, созданной 3D-печатью.
• Управление потоком позволяет ориентировать волокна, фибриллы и фибробласты в нужном направлении как горизонтально, так и вертикально.

Преимущества:

• Не требует магнитных частиц или летучих химикатов, только коллаген.
• Обеспечивает точный контроль над размером и направлением ориентированных коллагеновых гидрогелей.
• Позволяет создавать микроориентированные структуры, имитирующие сложные ткани, такие как дерма кожи или кости черепа.

Значение и перспективы

Ориентация коллагеновых пучков критически влияет на поведение и функцию клеток. Новая система открывает путь к кастомизации тканеспецифичных моделей с использованием тонких, многонаправленных биоматериальных каркасов.

Исследователи надеются применять этот метод для трансплантации и создания моделей тканей in vitro.