Akvatiske strukturer lagd med FREAL-metoden. Foto via universitetet i Shenzhen.

Forskere fra medisinsk fakultet ved universitetet i Shenzhen, Kina, har utviklet en ny bioprintingmetode for å lage mikrostrukturer i 3D-arkitekturer. Gjennom seksjonert bioblekk med levende celler, kan 3D-pritede vev-konstruksjoner danne grunnlag for medisinske modeller, organer på chips, og dermed øke forskningen i regenerativ medisin. Metoden har fått det engelske navnet Freeform Reconfigurable Embedded All-Liquid (FREAL), og fremstillingen skjer under vann.

–Dette gir unike muligheter og kraftige verktøy siden ubegrensede formuleringer kan utformes fra en bredde av naturlige og syntetiske hydrofile polymerer til å etterligne vev, heter det i en artikkel publisert i Advanced Materials (se PDF).

Denne printmetoden kan være nyttig for å konstruere biomimetiske, dynamiske vevlignende konstruksjoner for potensielt bruk innen medikamentundersøkelse, in vitro-vevsmodeller og regenerativ medisin.

I følge forskerne er akvariske eller vannbaserte mikrostrukturer utfordrende å lage, håndtere og bevare da overflatene er tilbøyelige til å krympe til sfæriske former med minimalt overflateareal. FREAL bioprinting er designet for å fremme bioprintingen av komplekse vevlignende 3D-konstruksjoner, inkludert arterier, urinkateter og luftrør.

I et ublandbart vannbasert miljø, dannes alle-flytende mikrokonstruksjoner ved bruk av vannholdige biokoblinger som fungerer som en biokompatibel støtte og pregel-løsning. Hydrogenbindingsinteraksjon er utnyttet i FREAL mellom polymerer i et akvarisk tofasesystem (ATPS), som kan stabiliseres i flere uker. Videre kan forskjellige celler kombineres separat med bioblekkene og matriser som er laget for å få skreddersydde mikrokonstruksjoner med perfusible vaskulære nettverk.

Studien, “Freeform, Reconfigurable Embedded Printing of All-Aqueous 3D Architectures” er medforfattet av Guanyi Luo, Yafeng Yu, Yuxue Yuan, Xue Chen, Zhou Liu og Tiantian Kong.