Shanghai News, China News Online, 22. február (Xu Jing) Nedávno Národné detské lekárske centrum (Shanghai), Šanghajské detské lekárske centrum pridružené k lekárskej fakulte univerzity v Šanghaji Jiao Tong Fu Wei, tím Wang Wei a profesor univerzity Donghua You Zhengwei tím publikoval výsledky výskumu s názvom „Intrinsically Cryopreservable Bacteriostatic Durable Glycerohydrogel Inks for 3D Bioprinting“ v autoritatívnych časopisoch Matter (čínsky názov „Mate (antibakteriálne 3D bioprintingové glycerol hydrogélové atramenty na priame zmrazenie buniek).
Koncept použitia glycerolu na reguláciu stavu „voľnej vody“ na syntézu glycerolhydrogélového bioatramentu bol prvýkrát navrhnutý v tomto článku a neskôr sa potvrdilo, že bioatrament má antibakteriálne vlastnosti, tvarovú vernosť a je vhodný pre 3D biotlač a kryokonzervácia buniek. Rôzne vlastnosti, ako je ochrana, majú početné možnosti biomedicínskeho využitia.
Pretože 3D bioprinting môže vytvárať 3D modely tkanív s rôznymi tvarmi a bunkovými komponentmi, stáva sa dôležitejším v biomedicínskych aplikáciách a je široko používaný v regeneratívnej medicíne, modelovaní chorôb a skríningu liekov.
Kľúčom k 3D biotlači je však „bioatrament“. Vďaka svojej vynikajúcej biokompatibilite a schopnosti napodobňovať extracelulárnu matricu sa hydrogél stal jedným z najčastejšie používaných bioatramentových materiálov. Predchádzajúci výskum hydrogélových bioatramentov sa sústredil predovšetkým na cytokompatibilitu a životaschopnosť buniek 3D biologicky tlačených tkanív. Obyčajný hydrogélový bioatrament naopak objektívne poskytuje vlhké a uzavreté prostredie pre množenie baktérií a obsiahnutá voda sa ľahko odparuje. Problémy ako slabá antibakteriálna schopnosť bioatramentov, dlhodobé uchovanie tvaru 3D tlačených obrúskov a slabý kryokonzervačný účinok 3D tlačených obrúskov brzdili pokrok technológie 3D biotlače.
V súčasnosti je z globálneho hľadiska naliehavé vytvoriť nový bioatramentový systém na podporu praktického využitia technológie 3D tlače.
Obmedzená „voľná voda“ v Shanghai Children's Medical Center a v multifunkčnom glycerínovom hydrogéle univerzity Donghua neprispieva k reprodukcii baktérií a môže výrazne inhibovať rast E. coli a plesní. Glycerolové hydrogélové lešenia pripravené pomocou 3D tlače boli tiež schopné zachovať tvarovú vernosť inhibíciou vyparovania „vody“ a bunky v glycerolových hydrogéloch vykazovali vyššiu aktivitu ako bunky v bežných hydrogéloch. Okrem toho, pretože väčšina vody v glycerolovom hydrogéle je spolu viazaná, čím sa inhibuje kryštalizácia, potlačený papier môže byť konzervovaný zmrazením priamo bez pridania kryoprotektantov.
Podľa správ by sa tento atrament mohol v budúcnosti použiť na biotlač rôznych tkanív a orgánov in vitro. Okrem toho, pretože hydrogélový systém má antibakteriálne funkcie, funkcie udržiavania tvaru a ochrany buniek, môže byť použitý na bunkovú terapiu in vivo, napomáhajúcu retencii buniek a terapeutickému účinku.