3d-bio
3d-bio
3d-bio
3d-bio
3d-bio

یکی از بزرگترین چالش‌های ایجاد ساختارهای زیستی، ساخت جوهر زیستی مناسب با خواص شیمی فیزیکی و زیستی مورد نیاز است. علی رغم پیشرفت‌های اخیر در مهندسی بافت، توسعه زیست جوهر تنها محدود به مواد با پایه‌ی پلیمری می‌شود. محققان فرانسوی جوهر زیستی جدیدی را معرفی کرده‌اند که مبتنی بر هیدروژل لیپید نوکلئوتید بوده و می‌تواند به عنوان زیست جوهر برای مهندسی بازساختی بافت نرم با استفاده از سیستم‌های مبتنی بر تزریق یا اکستروژن استفاده شود. استفاده از هیدروژل‌های با وزن ملکولی پایین به عنوان جایگزینی برای جوهرهای زیستی پلیمری مفهوم جدیدی در ایجاد ساختارهای زیستی با استفاده از پرینترهای زیستی سه بعدی است. مطالعات رئولوژیکی نشان داد که هیدروژل‌های مبتنی بر لیپید نوکلئوتید دارای خواص مکانیکی مناسبی برای ساختارهای زیستی و پرینت زیستی سه بعدی از جمله سرعت سریع ژل شدن هستند. در رویکردهای اولیه پرینت زیستی بر پایه‌ی اکستروژن از پلیمرهای مصنوعی مانند پلی اتیلن گلیکول (PEG) یا متاکریلات ژلاتین (GelMA) به عنوان مواد داربست استفاده می‌کردند، این مواد از خواص بیولوژیکی ضعیفی برخوردارند. پس از آن، پلیمرهای طبیعی مشتق شده از پروتئین‌های فیبری یا پپتیدها به دلیل ویژگی‌های بیولوژیکی ذاتی تولید شده‌اند. در بین این پلیمرها، آلژینات، کیتوسان، کلاژن و ژلاتین بیشترین مطالعات را داشته‌اند. با این حال، خواص مکانیکی ضعیف، نیاز به کراسلینکر برای تشکیل ساختار هیدروژلی (به عنوان مثال، شبکه سازی آلژینات با کاتیون‌های کلسیم)، ویژگی‌های رئولوژیکی ناکافی در شرایط فیزیولوژیکی و محدودیت در پرینت (برای مثال ژلاتین خالص با ویسکوزیته کم در دمای ۳۷ درجه سانتیگراد) و مشکلات مربوط به کاشت طولانی مدت
in vivo  از محدودیت‌های این مواد هستند.

در این مطالعه لیپید نوکلئوتید مبتنی بر تیمیدین آمفیفیلیک کانجوله شده با diC16dT به عنوان جوهر زیستی با استفاده از روش مرسوم در ساخت الیگو نوکلئوتید با استفاده از فسفورآمیدات مورد بررسی قرار گرفت. این روش یک مفهوم جدید برای تولید داربست‌های زیستی بدون نیاز به عامل کراس‌لینکر است. پرینت زیستی مناسب در شرایط فیزیولوژیکی با ترکیب با محیط کشت و سلول، انطباق پذیری با شرایط In vivo و ژل شدن پس از کاشت زیرجلدی از مزایای این زیست جوهر به حساب می‌آید. نتایج زیست تخریب‌پذیری درون تنی نشان می‌دهد که با توجه به غلظت اولیه ژل، بین ۵۰ تا ۸۵ درصد از حجم اولیه پس از ۲۴ روز کاهش می‌یابد. همچنین نتایج سنجش زنده‌مانی این ترکیب با سلول‌هایHuman gingival fibroblasts (HGFs)  و  stem cells from the apical papilla (SCAP) نشان از زیست سازگاری این جوهر داشت.

 

منبع:
Dessane, Bérangère, Rawen Smirani, Guillaume Bouguéon, Tina Kauss, Emeline Ribot, Raphaël Devillard, Philippe Barthélémy, Adrien Naveau, and Sylvie Crauste-Manciet. “Nucleotide lipid-based hydrogel as a new biomaterial ink for biofabrication.” Scientific reports 10, no. 1 (2020): 1-11.
https://www.nature.com/articles/s41598-020-59632-w
مطالب مرتبط