3D Bioprinting الهلاميات المائية الضوئية لدراسة تنشيط الخلايا الليفية

قمنا بتصميم نماذج 3D من أنسجة الرئة لمساعدة العالم على التنفس بشكل أسهل. مهمتنا هي استخدام المواد الحيوية ثلاثية الأبعاد والتقنيات مثل الطباعة ثلاثية الأبعاد لبناء منصات تساعدنا على فهم ما يسبب أمراض الرئة المزمنة وكيفية علاج هذه الحالات بشكل أفضل. أحد التحديات التجريبية في بحثنا هو صعوبة طباعة المواد اللينة 3D في أشكال معقدة.

نقوم بإيداع الخلايا بدقة عن طريق طباعة الحبر الحيوي وحمام دعم ترقق الأنسجة الذي يساعد في الحفاظ على شكلها أثناء عملية الطباعة. توفر موادنا الحيوية التحكم في الخواص الميكانيكية للعينة طوال فترة التجربة بأكملها. تسمح هذه التركيبة للباحثين بزراعة الخلايا في هيدروجيل يتطابق مع صلابة أنسجة الرئة السليمة والمريضة.

يمكن للمستخدمين تحديد وقت تقوية العينات وقياس الاستجابات الخلوية. تسمح المواد الحيوية القابلة للضبط بالصور المستخدمة في هذا البروتوكول بإنشاء نموذج مخفف ، والذي يمكن تقويته لاحقا لاستكشاف الاستجابات الخلوية لتقوية البيئة الدقيقة. تؤدي التقنيات المماثلة التي تستخدم مادة حيوية ثابتة بدلا من مادة حيوية قابلة للضبط بالصور إلى نموذج لا يمكن تقويته بعد الطباعة.

تشير نتائج دراسات أخرى في مختبرنا إلى أن الجنس والعمر يلعبان أدوارا حاسمة في تطور أمراض الرئة. ستدرس النماذج المستقبلية هذه المتغيرات وتتضمن المزيد من التعقيد ، مثل طبقات إضافية خاصة بالخلية. سيؤدي اقتران هذه الجهود إلى بصمات حيوية أكثر واقعية ويؤدي إلى طرق جديدة لعلاج الأمراض الليفية.