Bioimpresión 3D de hidrogeles fotoajustables para estudiar la activación de fibroblastos
June 30th, 2023
Este artículo describe cómo bioimprimir hidrogeles fotoajustables en 3D para estudiar el endurecimiento de la matriz extracelular y la activación de fibroblastos.
Diseñamos modelos 3D de tejido pulmonar para ayudar al mundo a respirar mejor. Nuestra misión es utilizar biomateriales 3D y técnicas como la impresión 3D para construir plataformas que nos ayuden a comprender qué está causando las enfermedades pulmonares crónicas y cómo tratar mejor estas afecciones. Un desafío experimental en nuestra investigación es la dificultad de imprimir en 3D materiales blandos en formas complejas.
Depositamos con precisión las células mediante la impresión de nuestra biotinta y el baño de soporte de adelgazamiento de tejidos que ayuda a mantener su forma durante el proceso de impresión. Nuestros biomateriales proporcionan control sobre las propiedades mecánicas de la muestra durante todo el curso del experimento. Esta formulación permite a los investigadores cultivar células en un hidrogel que coincide con la rigidez del tejido pulmonar sano y enfermo.
Los usuarios pueden decidir cuándo endurecer las muestras y medir las respuestas celulares. Los biomateriales fotosintonizables utilizados en este protocolo permiten crear un modelo suavizado, que luego se puede endurecer para explorar las respuestas celulares al endurecimiento microambiental. Técnicas similares que utilizan un biomaterial estático en lugar de un biomaterial fotosintonizable dan como resultado un modelo que no se puede endurecer después de la impresión.
Los resultados de otros estudios en nuestro laboratorio sugieren que el sexo y la edad juegan un papel fundamental en la progresión de la enfermedad pulmonar. Los modelos futuros estudiarán estas variables e incluirán más complejidad, como capas adicionales específicas de la célula. La combinación de estos esfuerzos dará como resultado biohuellas más realistas y conducirá a nuevas formas de tratar enfermedades fibróticas.
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Visión general
Este artículo describe la ingeniería de modelos 3D de tejido pulmonar utilizando hidrogeles fotoajustables. Estos modelos están diseñados para estudiar el endurecimiento de la matriz extracelular y la activación de fibroblastos, contribuyendo a la comprensión de las enfermedades pulmonares crónicas.
Componentes clave del estudio
Área de la ciencia
- Bioimpresión 3D
- Investigación de la matriz extracelular
- Modelado de tejido pulmonar
Antecedentes
- Las enfermedades pulmonares crónicas plantean importantes desafíos de salud.
- Entender las propiedades mecánicas del tejido pulmonar es crucial para desarrollar tratamientos.
- Las técnicas de impresión 3D pueden crear estructuras de tejido complejas.
- Los hidrogeles pueden imitar la rigidez de los tejidos tanto sanos como enfermos.
Propósito del estudio
- Desarrollar un método para la bioimpresión 3D de hidrogeles.
- Investigar los efectos de la rigidez de la matriz extracelular sobre el comportamiento de los fibroblastos.
- Crear una plataforma para estudiar los mecanismos de las enfermedades pulmonares crónicas.
Métodos utilizados
- Bioimpresión 3D de hidrogeles fotoajustables.
- Uso de baños de soporte de adelgazamiento por cizallamiento para la deposición celular.
- Control de las propiedades mecánicas durante los experimentos.
- Comparación del crecimiento celular en hidrogeles que imitan el tejido pulmonar sano y enfermo.
Principales resultados
- Impresión 3D exitosa de hidrogeles con rigidez ajustable.
- Fibroblastos activados demostrados en respuesta a la rigidez de la matriz.
- Provistos conocimientos sobre las propiedades mecánicas del tejido pulmonar.
- Establecida una nueva plataforma para la investigación de enfermedades pulmonares crónicas.
Conclusiones
- El estudio avanza en la comprensión de la mecánica del tejido pulmonar.
- La bioimpresión 3D puede modelar eficazmente las condiciones de la enfermedad.
- Los hallazgos pueden informar futuras estrategias terapéuticas para las enfermedades pulmonares.
