Fraunhofer utvecklar nya bio-bläck för 3D-vävnadstryckning
Forskare vid Fraunhofer Institute utvecklar nya bioprintningsbläck baserade på naturliga proteiner för att förbättra tillverkningen av vävnader och organ. Målet är att replikera kroppens fysiologiska strukturer mer exakt.
Fraunhofer Institute i Tyskland arbetar med att utveckla nya typer av bioprintningsbläck för 3D-tillverkning av organ och vävnader. Projektet, kallat PhysioINK, syftar till att övervinna begränsningar i befintliga tekniker genom att skapa material som bättre efterliknar kroppens fysiologiska struktur och sammansättning.
Nuvarande bio-bläck uppvisar ofta en av två begränsningar: de har goda printningsegenskaper men kan inte replikera naturliga vävnadsstrukturer, eller de kan efterlikna strukturerna men är svåra att printa med. Forskare vid flera Fraunhofer-institutioner (ISC, IAP, IMWS och IZI) samarbetar för att adressera detta. Deras mål är att utveckla hållbara och processoptimerade bio-bläck som exakt kan reproducera fysiologiska mänskliga organstrukturer och vara kompatibla med olika 3D-printningsmetoder.
Projektet planerar två huvudsakliga applikationer: standardiserade tarmtumörmodeller för läkemedelsutveckling och fysiologiska hjärtvävnader som ett steg mot funktionella implantat för personlig regenerativ medicin. Istället för syntetiska eller kemiskt modifierade material använder forskarna naturliga vävnadsproteiner som kollagen och elastin. Dessa stabiliseras initialt med cellulosasulfater för att hålla dem lösliga och printbara, varefter en temperaturförändring utlöser proteinernas självorganisering till deras naturliga fiber- eller nätverksliknande strukturer.
Kärnan i PhysioINK-projektet är att skapa högt koncentrerade, proteinbaserade printningsbläck från kollagen och elastin. Dessa bläck har neutralt pH och fysiologiska egenskaper, vilket ger utmärkt biokompatibilitet med mänskliga celler. Forskningen syftar till att förbättra förmågan att efterlikna organers naturliga strukturer genom 3D-bioprintning, vilket har potential att bidra till lösningar för organdonationsbristen och framsteg inom medicinsk forskning.