Shanghai News, China News Online, 22 lutego (Xu Jing) Niedawno Narodowe Centrum Medyczne Dzieci (Szanghaj), Szanghajskie Centrum Medyczne Dziecięce powiązane z Szanghajską Szkołą Medyczną Jiao Tong University Fu Wei, zespołem Wang Wei i profesorem Uniwersytetu Donghua You Zhengwei's zespół opublikował wyniki badań zatytułowane „Intrinsically Cryopreservable Bacteriostatic Durable Glycerohydrogel Inks for 3D Bioprinting” w autorytatywnych czasopismach Matter (chińska nazwa „Mate (antybakteryjne 3D bioprinting hydrożelowe atramenty glicerolowe do bezpośredniego zamrażania komórek).
Koncepcja wykorzystania glicerolu do regulacji stanu „wolnej wody” do syntezy bio-atramentu hydrożelowego glicerolu została po raz pierwszy zaproponowana w tym artykule, a później potwierdzono, że bio-tusz ma właściwości antybakteryjne, wierność kształtu i nadaje się do 3D biodrukowanie i kriokonserwacja komórek. Różnorodne właściwości, takie jak ochrona, mają liczne możliwości zastosowań biomedycznych.
Ponieważ biodruk 3D może tworzyć modele tkanek 3D o różnych kształtach i składnikach komórkowych, staje się coraz ważniejszy w zastosowaniach biomedycznych i jest szeroko stosowany w medycynie regeneracyjnej, modelowaniu chorób i badaniach przesiewowych leków.
Jednak „bio-atrament” jest kluczem do biodruku 3D. Ze względu na doskonałą biokompatybilność i zdolność naśladowania macierzy pozakomórkowej, hydrożel stał się jednym z najczęściej stosowanych materiałów bio-tuszowych. Poprzednie badania bio-atramentów hydrożelowych koncentrowały się przede wszystkim na cytokompatybilności i żywotności komórek biodrukowanych tkanek 3D. Zwykły biotusz hydrożelowy natomiast obiektywnie zapewnia wilgotne i zamknięte środowisko do namnażania się bakterii, a zawarta w nim woda łatwo odparowuje. Problemy, takie jak słaba zdolność antybakteryjna bio-atramentów, długotrwałe zachowanie kształtu tkanek wydrukowanych w 3D oraz słaby efekt kriokonserwacji tkanek wydrukowanych w 3D, zahamowały rozwój technologii biodruku 3D.
Obecnie, z perspektywy globalnej, pilne jest stworzenie nowego systemu bio-atramentów, aby promować praktyczne zastosowanie technologii druku 3D.
Ograniczona „darmowa woda” w Centrum Medycznym Dziecięcym w Szanghaju i wielofunkcyjnym hydrożelu glicerynowym Uniwersytetu Donghua nie sprzyja rozmnażaniu się bakterii i może znacząco hamować wzrost E. coli i pleśni. Rusztowania z hydrożelu glicerolu przygotowane za pomocą druku 3D były również w stanie zachować wierność kształtu poprzez hamowanie parowania „wody”, a komórki w hydrożelach glicerolu wykazywały wyższą aktywność niż komórki w zwykłych hydrożelach. Ponadto, ponieważ większość wody w hydrożelu glicerolu jest związana, co hamuje krystalizację, zadrukowaną tkankę można bezpośrednio zamrozić bez dodatku krioprotektantów.
Według doniesień atrament ten mógłby być w przyszłości wykorzystywany do biodruku różnych tkanek i narządów in vitro. Ponadto, ponieważ system hydrożelowy ma funkcje antybakteryjne, utrzymujące kształt i chroniące komórki, może być stosowany w terapii komórkowej in vivo, wspomagając retencję komórek i efekt terapeutyczny.