يونيو 30, 2023
توضح هذه المقالة كيفية الطباعة الحيوية للهلاميات المائية القابلة للطباعة الضوئية 3D لدراسة تصلب المصفوفة خارج الخلية وتنشيط 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.
اعرض النص الكامل واحصل على الوصول إلى آلاف الفيديوهات العلمية
تصف هذه المقالة هندسة النماذج ثلاثية الأبعاد لأنسجة الرئة باستخدام المواد الهلامية المتغيرة بالضوء. تم تصميم هذه النماذج لدراسة تصلب المصفوفة خارج الخلية وتفعيل الخلايا الليفية، مما يساهم في فهم أمراض الرئة المزمنة.
Dynamic 3D bioprinting of phototunable hydrogels enables precise modeling of extracellular matrix (ECM) stiffening, a key driver in fibrotic disease progression. This capability supports mechanistic de-risking and target validation for fibroblast activation pathways, directly informing early-stage portfolio decisions in chronic lung disease research. The approach enhances predictive confidence by allowing temporal control over microenvironmental cues within disease-relevant 3D systems.
This method integrates into the discovery-to-preclinical continuum by enabling hypothesis-driven studies of ECM-driven cell activation and supporting downstream assay development for fibrosis research.