肽3 d印刷油墨可以推进再生医学

如何建立复杂结构住房细胞使用材料和果冻一样软吗?莱斯大学科学家们的答案,它代表了一种潜在的飞跃再生医学和医学研究。

研究人员在实验室中大米的Jeffrey Hartgerink想出如何3 d打印墨水使用自组装肽的定义良好的结构。“最终,我们的目标是打印结构与细胞和组织培养皿中成长成熟。这些组织可以移植来治疗伤病,或者用于了解一种疾病是如何工作和测试药物的候选人,”亚当Farsheed说水稻生物工程研究生,该研究的第一作者,这出现在先进材料。

“有20天然氨基酸组成蛋白质在人体内,“Farsheed说。“氨基酸可以链接在一起成大的连锁店,像乐高积木一样。当氨基酸链超过50个氨基酸,它们被称为蛋白质,但当这些链比50个氨基酸被称为短肽。在这项工作中,我们使用肽作为基材在我们的3 d打印墨水。”

由Hartgerink和合作者,这些“多畴的肽”被设计成疏水性和亲水性。在水中的时候,“分子将翻转自己在另一个之上,创造所谓的疏水性三明治,”Farsheed说。

这些三明治堆栈上,形成长纤维,然后形成水凝胶,水性材料的凝胶状的质地,可以用于广泛的应用,如组织工程、软机器人和污水处理。

多畴的肽已被用于神经再生,癌症治疗,伤口愈合,并已被证明能够促进高水平的细胞浸润和组织发展在生物体内。

“我们知道的多畴的肽可以安全地植入人体,“Farsheed说。”但我正在做的这个项目是一个不同的方向,表明这些缩氨酸是一个伟大的3 d打印墨水。

“这可能违反直觉的因为我们的材料非常柔软,但我认识到,我们的多畴的肽是一个理想的墨水候选人因为他们自组装的方式,”他继续说。“我们的材料可以重新组装后变形,形成一个类似于牙膏好纤维当挤出管。”

Farsheed的机械工程背景使他采取一种非传统的方法在测试他的假设。

“我有更多的蛮力的工程方法,而不是化学修改材料,使之更适合3 d印刷,我测试,看看会发生什么,如果我只是增加了更多的材料,”他说。“我大约四倍浓度增加,效果非常好。

“只有少数尝试使用其他自组装肽3 d打印,所有伟大的工作,但这是第一次,任何自组装肽系统已成功用于3 d打印这样的复杂的结构,“Farsheed继续说。

结构与带正电或负电印刷多畴的缩氨酸,和不成熟的肌肉细胞的结构表现不同的根据。细胞仍然攥紧一个负电荷的基质,在带正电的物质细胞分散,开始成熟。

“这表明我们可以控制细胞行为使用结构和化学复杂性,“Farsheed说。

Hartgerink化学和生物工程教授和副主席本科阶段的学习。Farsheed是一个生物工程研究生和作者的研究。额外的研究合作者本科生亚当托马斯和Brett Pogostin研究生。

参考:Farsheed AC,托马斯•AJ Pogostin BH, Hartgerink JD。3 d打印技术的自我组装nanofibrous应承担的多畴的多肽水凝胶。阿德母亲。1月25日在线发表,2023:2210378。doi:10.1002 / adma.202210378

本文从以下转载材料。注:材料可能是长度和内容的编辑。为进一步的信息,请联系引用源。