10 de abril de 2020 (Proyector Nanowerk) La bioimpresión 3D es una técnica avanzada de fabricación aditiva que intenta recapitular la arquitectura nativa de los tejidos mediante la deposición precisa de bioenlaces de hidrogel que contienen células. El control espacio-temporal sobre la deposición de bioink permite una mejor comunicación entre las células y la matriz de hidrogel, lo que facilita la fabricación de estructuras anatómica y fisiológicamente relevantes. Los desarrollos recientes en las químicas de hidrogel, los enfoques de refuerzo y los métodos de reticulación han ampliado las aplicaciones de la bioimpresión 3D a la farmacia, la medicina regenerativa y los dispositivos biomédicos. Se han desarrollado una multitud de técnicas de bioimpresión 3D, pero entre estos diferentes enfoques, la bioimpresión 3D basada en extrusión se ha convertido en una técnica popular, ya que es fácil de optimizar y todos sus componentes tienen un precio económico. A pesar del progreso en la bioimpresión basada en extrusión en la última década, el proceso general de bioimpresión aún puede ser complejo y desafiante para los científicos e investigadores que son nuevos en este campo. Para resolver este obstáculo, el laboratorio del Dr. Akhilesh Gaharwar en la Universidad Texas A&M ha publicado una revisión en Ingeniería de tejidos: Parte A ("Bioimpresión 101: diseño, fabricación y evaluación de andamios 3D bioimpresos cargados de células"), que aclara los matices de la bioimpresión 3D en un formato de guía paso a paso, desde sus conceptos básicos hasta niveles más avanzados.
La bioimpresión 3D basada en extrusión es un enfoque de fabricación aditiva emergente para fabricar construcciones de ingeniería de tejidos cargados de células. (haga clic en la imagen para agrandar) “Hay muchas personas que desean iniciar una investigación en bioimpresión, pero existen recursos limitados que cubren el ABC. Nuestro artículo de revisión no solo proporciona herramientas apropiadas para los principiantes en este campo, sino que también ayuda a educarlos y a guiarlos hacia los enfoques actuales de última generación de bioimpresión 3D ”, dice Kaivalya Deo, estudiante de posgrado en el laboratorio de Gaharwar y autor principal. del proyecto. La revisión proporciona una descripción general del proceso de bioimpresión 3D en secciones discretas que guía a los lectores a través del proceso completo y los equipa con una comprensión crítica de los pasos necesarios antes, durante y después del proceso de bioimpresión. Específicamente, los autores explican los criterios de diseño de bioenlaces, para técnicas de bioimpresión 3D basadas en extrusión y los efectos de varios parámetros de procesamiento en las características biofísicas y bioquímicas de los bioenlaces. Además, también se destacan las tendencias emergentes y las direcciones futuras en el área de bioenlaces y bioimpresión. La revisión analiza varias características biofísicas y bioquímicas de los bioenlaces y su relación con el proceso de bioimpresión 3D basado en extrusión. Se destacan las características de bioink en diferentes etapas del proceso de bioimpresión. En las secciones iniciales, los autores discuten las características cruciales del bioenlace en la etapa de preextrusión, que incluyen la viscosidad del precursor, la distribución celular y la biocompatibilidad. Posteriormente, se explican en detalle los atributos críticos del bioenlace para la extrusión. Específicamente, se discuten las propiedades reológicas de los bioenlaces, es decir, el estudio de su comportamiento de flujo que determina la capacidad de impresión, la fidelidad estructural y la viabilidad celular durante el proceso de impresión. Por último, se exponen consideraciones para la etapa de post-extrusión como la estabilidad fisiológica y diversas técnicas de caracterización de estructuras impresas en 3D reticuladas. El artículo también habla de nuevas y prometedoras direcciones de investigación en el campo de la bioimpresión. Los autores indican que el campo se dirige hacia la optimización de bioenlaces que no solo brindan viabilidad celular e imprimibilidad, sino que también brindan funcionalidades sintonizables adicionales, como la capacidad de respuesta a los estímulos y las propiedades programables. Discuten los próximos temas de la bioimpresión, como la bioimpresión multimaterial, la terapéutica de la impresión 3D, la bioimpresión de modelos de tejidos y la bioimpresión 4D.
Proporcionado por Texas A&M University
