Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) O laboratório está envolvido em alguma pesquisa muito emocionante, incluindo, mas não limitado ao grafeno com impressão 3D e metamateriais para a impressão 3D com propriedades únicas e estruturas geométricas. Seus mais recentes avanços vão diretamente no campo bioprinting, onde LLNL tem  impresso em 3D estruturas destinadas a desenvolver em vasos sanguíneos por conta própria.

“Isso vai mudar a forma como fazemos a biologia”, diz Monica Moya, pesquisador principal do projeto e engenheiro de pesquisa do laboratório. “Esta tecnologia pode levar a biologia da placa de Petri tradicional para um remendo de tecido fisiologicamente relevante em 3D com vasculatura funcional.”

Para criar as estruturas, a equipe LLNL primeiro cria tubos com células primárias humanas e biomateriais, que iria entregar nutrientes para os ambientes impressos. Isto faz com que seja possível para capilares para ligar-se aos tubos bioprinted, a fim de fornecer nutrientes como se estivessem em tecidos orgânicos. O vídeo incrivelmente simples ilustra o processo de uma forma que é realmente fácil de entender, mostrando a célula-biomaterial laden extrudido sobre uma placa de construção (de um replicador MakerBot original?). Uma vez que o sangue é bombeado para dentro da estrutura, capilares (automágicamente?) Começam a formar. E, porque o material é totalmente orgânico, com células vivas reais extrudados, existe uma maior chance de que eles irão se comportar como células humanas.

Moya elabora: “Se você tomar essa atitude de co-engenharia com a natureza e você permitir que a biologia para ajudar a criar a resolução mais fina do tecido impresso. Estamos alavancando a capacidade do corpo para o crescimento auto-dirigida, e você acabará com algo que é mais fiel à fisiologia. Podemos colocar as células em um ambiente onde eles sabem, ‘eu preciso para construir vasos sanguíneos. “Com esta tecnologia, orientar e orquestrar a biologia.”

Vasculatura com a  impressão em 3D é uma das áreas cruciais a ser exploradas no âmbito da bioprinting, como os vasos sanguíneos e as artérias são necessárias para a alimentação de oxigénio e nutrientes para outros tecidos impressos em 3D de modo a expandi-las em tipos de células mais complicadas. Para a maior parte, os investigadores foram capazes de tecidos de impressão em 3D com tipos de células simples, muitas vezes, homogéneos, mas, uma vez que eles são capazes de incorporar vasculatura para essas construções, que será capaz de desenvolver tecidos mais complexos, com vários tipos de células e, finalmente , órgãos completos.

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Para LLNL, no entanto, o objetivo é construir a sua plataforma baseada no Chip in vitro humano Investigacional, ou Ichip, que vai replicar o corpo humano em uma microescala. Isto incluirá pequenos sistemas nervosos centrais e perphipheral, a barreira sangue-cérebro e no coração. o engenheiro de pesquisa Elizabeth Wheeler, investigador principal para Ichip, explica como esta pesquisa contribui para o desenvolvimento do Ichip, “bioprinting acrescenta uma outra dimensão para plataformas tecido-on-a-chip. Ter a capacidade para controlar o ambiente estrutural 3D, juntamente com o crescimento de vasos redes para suportar o tecido em crescimento, é uma parte de replicar a complexidade do corpo humano “.

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Moya e Wheeler dirigida a perguntas da platéia reddit, onde eles descrevem ainda ambos os vasos sanguíneos de impressão 3D e do programa ichip. Os dois elaborado que, no momento, o ichip é quase como um “cérebro-on-a-chip”, como eles estão concentrados sobre as células associadas com o sistema nervoso. O ichip, eles explicam, “pode ​​ser utilizado para desenvolver novas contramedidas contra agentes biológicos, sem ter de usar seres humanos.”

Tal como está, Moya tem sido capaz de imprimir em 3D os vasos sanguíneos como uma rede desorganizada, mas vai empurrar o trabalho ainda mais para criar uma hierarquia organizada. Para fazer isso, LLNL construiu um novo laboratório bioprinting 3D com impressoras mais precisas para uma maior resolução e cópias maiores. Mas Moya já acredita que o tecido que pode imprimir pode ser utilizado na pesquisa médica, dizendo, “Embora a impressão órgãos implantáveis ​​não é no futuro imediato, os nossos remendos de tecido bioprinted pode ser aplicado a estudos de toxicidade, ensaios de tratamento médico e proporcionam um teste de cama para a ciência fundamental. ”

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