Fraunhofer kehittää uusia bioprinttausmusteita
Fraunhoferin tutkijat kehittävät uusia, luonnollisia proteiineja hyödyntäviä bio musteita 3D-bioprinttausta varten. Tavoitteena on luoda toiminnallisempia kudoksia ja elimiä.
Saksalainen Fraunhofer-instituutti kehittää uudenlaisia bio musteita 3D-bioprinttausta varten, joilla pyritään ratkaisemaan nykyisten menetelmien rajoituksia kudosten ja elinten valmistuksessa. Tutkimus, joka tunnetaan nimellä PhysioINK, keskittyy kehittämään musteita, jotka paremmin jäljittelevät elimistön fysiologisia rakenteita ja koostumusta.
Perinteisesti bio musteet ovat joko mahdollistaneet hyvän tulostettavuuden mutta eivät ole toistaneet luonnollisia kudostyyppejä, tai ne ovat kyenneet jäljittelemään kudoksia mutta ovat olleet huonosti tulostettavissa. Fraunhoferin eri laitokset (ISC, IAP, IMWS ja IZI) työskentelevät yhdessä luodakseen ratkaisun tähän ongelmaan. Heidän tavoitteenaan on kehittää kestäviä ja prosessitehokkaita bio musteita, jotka pystyvät tarkasti jäljentämään ihmisen elimien fysiologisia rakenteita ja sopivat erilaisiin 3D-tulostusmenetelmiin.
Projekti pyrkii kehittämään kaksi sovellusta: standardoituja suoliston kasvaimen malleja lääkekehitykseen ja fysiologisia sydänkudoksia, jotka edistävät regeneratiivisen lääketieteen ja henkilökohtaisten implanttien kehitystä. Tutkijat käyttävät bio musteissa yleisimpiä kudosten proteiineja, kuten kollageenia ja elastiinia, muokkaamatta niitä kemiallisesti. Näitä proteiineja stabiloidaan selluloosasulfaateilla, jotka poistetaan lämpöä säätämällä, mahdollistaen proteiinien organisoitumisen luonnollisiin kuitu- tai verkkomaisiin rakenteisiin.
PhysioINK-projekti käyttää lähtökohtanaan kollageeni- ja elastiini-tyyppisiä proteiinipohjaisia, korkeakonsenttisia tulostusmusteita. Nämä musteet ovat pH-neutraaleja ja fysiologisia, ja niillä on erinomainen bioyhteensopivuus ihmisen solujen kanssa. Tutkimus tähtää merkittäviin edistysaskeliin elinten luonnollisten rakenteiden jäljentämisessä 3D-bioprinttauksella, mikä on elintärkeää elinsiirtojen ja lääketutkimuksen tulevaisuudelle.