押し出しベースの3Dバイオプリンティングと細胞外マトリックスベースのバイオインクの相乗効果を活用する

押し出しベースの3Dバイオプリンティングと細胞外マトリックスベースのバイオインクの相乗効果を活用する
出典: EFL Bio3Dプリンティングとバイオ製造

組織工学の分野では、天然組織内の細胞と細胞外マトリックス (ECM) の複雑な配置を再現することが常に課題となってきました。最近の研究では、天然組織の配置を近似するために、複雑な多段階のプロセスに依存しています。



これを踏まえて、インド工科大学ハイデラバード校のファルグニ・パティ氏のチームは、マルチモジュールの三次元集合体で高度に整列した繊維構造を構築するための新しいシングルステップ法を開発しました。



要点:
(1)私たちのアプローチは、押し出しベースのバイオプリンティングとコラーゲンを豊富に含む脱細胞化ECMの線維形成ダイナミクスの相乗効果を活用します。ここでは、押し出しベースのバイオプリンティング中に ECM マイクロファイバーの配列を制御する 3 つの重要なパラメータ (適用されるせん断応力、引張力または伸張力、および印刷後の変形) を特定します。これらのパラメータを慎重に操作することで、マルチモジュールの 3 次元集合体内に高度に整列した繊維構造を作成することに成功しました。

(2)本論文は効率的な解決策を提示し、計算モデルによって検証されている。包括的な分析により、埋め込まれた細胞、上部に播種された細胞、移動する細胞など、さまざまな状況でその有効性が確認されました。特に、私たちは、収縮力と筋管形成にそれぞれ必要なトロポニンTとMyo-D分化因子の発現を示すまでさらに成熟した、高度に整列した心臓組織パッチをバイオプリントすることで、このアプローチの汎用性と有効性を実証しました。

結論として、私たちの簡素化されたアプローチは、正確な ECM 組織を備えた異方性組織類似体を作成するための堅牢なソリューションを提供します。

ソース:
https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1758-5090/ad86ec

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