Lompat ke konten Lompat ke sidebar Lompat ke footer

Teknik Bioprinting 3D Mengontrol Orientasi Sel

Bioprinting 3D dapat membuat perancah terekayasa yang meniru jaringan alami. Mengontrol organisasi seluler di dalam perancah yang direkayasa tersebut untuk aplikasi regeneratif adalah proses yang kompleks dan menantang.

Jaringan sel cenderung sangat teratur dalam hal distribusi dan penyelarasan spasial, sehingga perancah seluler yang direkayasa secara biologis untuk aplikasi rekayasa jaringan harus sangat mirip dengan orientasi ini agar dapat berfungsi seperti jaringan alami .

IMAGES
Gambar: i.all3dp.com

Dalam Tinjauan Fisika Terapan , dari AIP Publishing, tim peneliti internasional menjelaskan pendekatannya untuk mengarahkan orientasi sel dalam serat hidrogel yang disimpan melalui metode yang disebut bioprinting multikompartemen.

Tim menggunakan pencampuran statis untuk membuat serat hidrogel lurik yang dibentuk dari mikrofilamen yang dikemas dari berbagai hidrogel. Dalam struktur ini, beberapa kompartemen menyediakan lingkungan yang menguntungkan untuk proliferasi sel, sementara yang lain bertindak sebagai isyarat morfologis yang mengarahkan penyelarasan sel. Serat cetak berskala milimeter dengan topologi skala mikro dapat dengan cepat mengatur sel menuju pematangan yang lebih cepat dari jaringan yang direkayasa.

"Strategi ini bekerja berdasarkan dua prinsip," kata Ali Tamayol, salah satu penulis dan profesor teknik biologi di UConn Health. "Pembentukan topografi didasarkan pada desain fluida di dalam nosel dan pencampuran terkontrol dari dua prekursor terpisah. Setelah penyambungan silang, antarmuka kedua bahan berfungsi sebagai permukaan 3D untuk memberikan isyarat topografi ke sel yang dikemas dalam kompartemen permisif sel."

Bioprinting berbasis ekstrusi adalah metode bioprinting yang paling banyak digunakan. Dalam bioprinting berbasis ekstrusi, serat cetak biasanya berukuran beberapa ratus mikrometer dengan sel berorientasi acak, sehingga teknik yang memberikan isyarat topografis ke sel di dalam serat ini untuk mengarahkan organisasinya sangat diinginkan.

Bioprinting ekstrusi konvensional juga menderita tegangan geser tinggi yang diterapkan pada sel selama ekstrusi filamen halus. Tetapi fitur skala halus dari teknik yang diusulkan bersifat pasif dan tidak mengganggu parameter lain dari proses pencetakan.

Untuk mengarahkan organisasi seluler, menurut tim, perancah cetak bioprint 3D berbasis ekstrusi harus dibuat dari filamen yang sangat halus.

"Itu membuat proses menantang dan membatasi biokompatibilitasnya dan jumlah bahan yang dapat digunakan, tetapi dengan strategi ini, filamen yang lebih besar masih dapat mengarahkan organisasi seluler," kata Tamayol.

Teknik bioprinting ini "memungkinkan produksi fitur morfologi struktur jaringan - dengan resolusi hingga ukuran yang sebanding dengan dimensi sel - untuk mengontrol perilaku seluler dan membentuk struktur biomimetik," kata Tamayol. "Dan itu menunjukkan potensi besar untuk merekayasa jaringan fibrillar seperti otot rangka, tendon, dan ligamen."

Powered By NagaNews.Net