Nell’ultimo studio del Prof. Dr. Leonid Ionov, professore di biofabbricazione, e del suo team presso l’Università di Bayreuth, vari tipi di idrogel sono stati ampiamente testati per la stampa 3D di tessuti. Un idrogel è un polimero che trattiene l'acqua e anche insolubile in acqua. Inoltre, gli idrogel contenenti cellule, noti anche come bioinchiostro, vengono combinati con fibre per creare un materiale composito.
Ciò si ottiene utilizzando la stampa 3D (bio) con un processo di rotazione tattile integrato. La filatura a tocco è un processo scalabile per la produzione di fibre da una soluzione polimerica o da una massa fusa. Gli scienziati di Bayreuth hanno ora combinato per la prima volta la tecnologia di stampa 3D (bio) con la tecnologia di filatura touch in un unico dispositivo.
"Le conoscenze acquisite in questo studio sono di grande importanza per la produzione di tessuti e in particolare di tessuti con strutture fibrose e allineamento uniassiale di cellule come il tessuto connettivo e muscolare", spiega il Prof. Dr. Ionov.
Nel loro articolo recentemente pubblicato sulla rivista Advanced Healthcare Materials , Prof. Dr. Ionov, insieme ai ricercatori di Bayreuth Prof. Dr. Dr. Elisabetta Ada Cavalcanti-Adam, Cattedra di Biomeccanica cellulare, Waseem Kitana, Ph.D. studente della Cattedra di Biofabricazione e la loro collega Dott.ssa Victoria Levario-Diaz dell'Istituto Max Planck per la ricerca medica, riferiscono su un nuovo approccio per la produzione di compositi in fibra di bioinchiostro multistrato.
Gli scienziati di Bayreuth hanno utilizzato diversi idrogel negli esperimenti e ne hanno confrontato le proprietà. Gli idrogel sono stati ampiamente utilizzati per decenni come materiali per impalcature nei campi dell’ingegneria tissutale e della biofabbricazione. Ingegneria dei tessuti è il termine generico per la produzione artificiale di tessuti biologici.
La combinazione di un sistema di idrogel con un sistema di fibre riduce i requisiti di lavorazione per gli idrogel, come la reticolazione per migliorarne le proprietà meccaniche, poiché le proprietà meccaniche di questi materiali compositi sono coperte dal sistema di fibre. Inoltre il requisito di un basso grado di reticolazione è vantaggioso per la successiva formazione di tessuto.
"L'idrogel fornisce alle cellule un ambiente acquoso che favorisce il buon funzionamento delle cellule, mentre le fibre dovrebbero controllare l'orientamento delle cellule lungo la direzione principale della fibra", afferma il Prof. Dr. Ionov.
Ulteriori informazioni: Waseem Kitana et al, Biofabbricazione di strutture composite di bioink-nanofibre:effetto delle proprietà reologiche dei bioink sulla (bio)stampa 3D e interazione cellulare con nanofibre filate al tocco allineate, materiali sanitari avanzati (2023). DOI:10.1002/adhm.202303343
Fornito dall'Università di Bayreuth
