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Ilustración de micropatterning basado
en láser de hidrogeles de seda. Los geles transparentes permiten a
los fotones del láser ppoder ser absorbidos 10 veces más profundo
que con otros materiales, sin dañar las células circundantes el
patrón "Tufts
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La técnica ofrece alta resolución,
escalabilidad para los andamios de tejidos e implantes
Ingenieros biomédicos de la
Universidad de Tufts están utilizando poca energía, la tecnología
láser ultrarrápido para hacer de alta resolución, estructuras 3-D
en hidrogeles de proteínas de seda. El micropatterning basado en
láser representa un nuevo enfoque a la ingeniería personalizada y
de implantes biomédicos tejido.
El trabajo se informó en un artículo
en PNAS Early Edition publicado el 15 de septiembre online antes de
ser imprimido: "tridimensional micropatterning multiescala
basada en láser de hidrogeles biocompatibles para los andamios de
ingeniería de tejidos personalizados."
El crecimiento del tejido artificial
requiere poros, o huecos, para llevar oxígeno y nutrientes a las
células que proliferan rápidamente en el andamio de tejido.
Técnicas de modelado actuales permiten la producción de poros, a
escala micrométrica azar y la creación de canales que son cientos
de micras de diámetro, pero hay pocas en el medio.
Los investigadores de Tufts utilizaron
un laser ultrarrápida, de femtosegundo para generar, en alta
resolución los huecos escalables en 3-D dentro de hidrogel de
proteína de seda, un biomaterial suave y transparente que apoya el
crecimiento celular y permite que las células penetran profundamente
dentro de ella. Los investigadores fueron capaces de crear huecos en
múltiples escalas tan pequeñas como 10 micras y tan grandes a 400
micras sobre un gran volumen.
Además, la excepcional claridad de los
geles de seda transparentes activan los fotones del láser para ser
absorbido casi 1 cm por debajo de la superficie del gel, más de 10
veces más profundo que con otras materias, sin material adyacente
perjudicial.
El tratamiento con láser se puede
hacer mientras se mantiene el cultivo de las células selladas y
estériles. A diferencia de la mayor parte de impresión 3-D, esta
técnica no requiere fotoiniciadores, compuestos que promueven la
fotorreactividad pero son típicamente bio-incompatible.
"Debido a que los pulsos láser de
femtosegundos nos permiten dirigimos a regiones específicas sin
dañar el entorno inmediato, podemos imaginar el uso de tales
micropatterning para diseñar de forma controlada alrededor de las
células vivas, guiar el crecimiento celular y crear un sistema
vascular artificial dentro de un hidrogel de seda ya densamente
sembrado" dijo el autor principal Fiorenzo G. Omenetto, Ph.D.
Omenetto es decano asociado de investigación, profesor de ingeniería
biomédica y profesor Frank C. Doble en la Escuela de Ingeniería de
Tufts y también lleva a cabo una designación en la física en la
Escuela de Artes y Ciencias.
El equipo de investigación informó
unos resultados similares in vitro y en un estudio preliminar en vivo
en ratones.
Otros autores en el documento eran
Matthew B. Applegate, quien dirigió el esfuerzo experimental;
Jeannine Coburn; Benjamin P. Partlow; Jodie E. Moreau; Jessica P.
Mondia; Benedetto Marelli, y David L. Kaplan, todos del Departamento
de Ingeniería Biomédica de la Facultad de Ingeniería de la
Universidad de Tufts.
El estudio recibió fondos de la
Oficina de Investigación Naval. Por: Science News
Este artículo se reproduce a partir de
materiales proporcionados por la Universidad de Tufts.
Centro Veterinario Leuka
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