Die Kombination von Zwei-Photonen-Polymerisation (2PP)-3D-Druckern mit innovativen Bio-Tinten auf Hydrogel-Basis kann Strukturen, die lebende Zellen im Meso- und Mikromaßstab enthalten, direkt in 3D drucken. NanoUp Bio, entwickelt von der UpNano GmbH, ist ein 3D-Drucker basierend auf der NanoOne-Serie der lasergetriebenen Zwei-Photonen-Polymerisation. Der Drucker kann eine Struktur von 12 Größenordnungen konstruieren.

Diese neue Art von Hydrogel wurde von Xpect INX (mit Hauptsitz in Gent, Belgien) entwickelt und ist das einzige Harz, das lebende Zellen direkt von der Kulturplatte in eine hochpräzise 3D-gedruckte Struktur einbetten kann.

Zweidimensionale Zellkulturen sind seit Jahrzehnten der Standard für die präklinische Medikamentenentwicklung und die biomedizinische Forschung. Immer mehr Beweise zeigen, dass diese Modelle die Zellinteraktionen auf 3D-Ebene in lebenden Systemen nicht gut darstellen können. Daher ist die Arzneimittelentwicklung auf der Grundlage von 2D-Systemen oft fehlgeleitet, was zu ineffektiven F&E-Kosten in Milliardenhöhe führt.

Aufgrund des Fehlens geeigneter Materialien und Drucksysteme wurde die Verwendung eingebetteter lebender Zellen zum Aufbau komplexer und hochpräziser 3D-Strukturen erschwert. Da Xpect INX und UpNano gemeinsam eine neue Art von Bioink auf Hydrogelbasis in Kombination mit dem neuen Druckmodell von UpNano entwickelt haben, ist diese Arbeit nun Wirklichkeit geworden.

Die umfassenden Fähigkeiten von UpNano bei der Entwicklung von 3D-Druckgeräten sind gut mit den umfassenden Fähigkeiten von Xpect INX bei der Entwicklung innovativer Materialien für den 3D-Druck integriert, sagte Peter Gruber, Head of Technology und Mitbegründer von UpNano. Wir haben gemeinsam ein hoch biokompatibles Hydrogel X Hydrobio INX©U200 entwickelt und gleichzeitig ein 3D-Druckgerät für die Zwei-Photonen-Polymerisation bereitgestellt, das die größte Auswahl an Druckgrößen auf dem Markt bietet.

X Hydrobio INX U200 ist ein wasserlösliches Hydrogel, das Zellkulturen von 2D-Kulturplatten auf komplexe 3D-Strukturen übertragen kann. Das Gelatine-basierte X Hydrobio INX U200 wurde speziell für die Verpackung mehrerer Zelltypen entwickelt, sodass komplexe 3D-Mikrostrukturen erzeugt werden können. Das Hydrogel ahmt die natürliche Zellumgebung nach und ist biologisch abbaubar, sodass die Zellen dieses Material nach und nach durch neu gebildetes Gewebe ersetzen können.

Das Gel löst die Probleme, die bei Standard-Wachstumsmedien auftreten, auf denen Zellkulturen in 2D inkubiert werden. Das Hydrogel mit lebenden Zellen kann direkt in NanoOne Bio (ein von UpNano entwickelter hochpräziser 2-Photonen-3D-Drucker) eingespeist werden. Umfangreiche Untersuchungen haben gezeigt, dass der 780-nm-Rotlaser von NanoOne Bio lebende Zellen nicht schädigt, selbst wenn er für NanoOne-Drucker sehr hohe Leistung benötigt. Tatsächlich ermöglicht die einzigartig hohe Laserleistung des 2-Photon 3D-Drucksystems von UpNano den Einsatz optischer Geräte, die die schnelle Herstellung großflächiger Strukturen im Zentimeterbereich mit extrem hoher Präzision bis hin zum Nanometerbereich ermöglichen.

Die Kombination von X Hydrobio INX U200 und NanoOne Bio bietet neue Möglichkeiten für die biomedizinische Forschung und Entwicklung in Industrie und Wissenschaft. Professor James J. Yoo vom Wake Forest Institute of Regenerative Medicine in den USA erkannte das enorme Potenzial und beschloss, UpNano bei der zukünftigen Entwicklung zu beraten. Namhafte Tissue-Engineering- und Biomanufacturing-Experten werden im April 2021 in den Beirat des Unternehmens eintreten und die Weiterentwicklung neuartiger Anwendungen für die biomedizinische Forschung und Entwicklung leiten. Jetzt ist es nicht nur möglich, Lab-on-a-Chip mit nie dagewesener Präzision herzustellen, sondern auch eingebettete lebende Zellen direkt zur Chipherstellung zu verwenden, was Zeit spart und die Bedeutung der Ergebnisse erhöht.

Es ist nun möglich, eine dem natürlichen Gewebe ähnliche Oberflächenstruktur (biomimetische Struktur) zu erzeugen, die eine naturnahe Interaktion zwischen lebenden Zellen und ihrer Wachstumsumgebung ermöglicht. In lebenden Geweben wurde beobachtet, dass zweidimensional auf einem Standard-Wachstumsmedium gezüchtete Zellen weit von der angetroffenen natürlichen Umgebung entfernt sind und ihnen eine allseitige Interaktion mit umgebenden Zellen fehlt, erklärte Marketing- und Geschäftsentwicklungsleiterin Denise Mandt mit dem Mitbegründer von UpNano. In der biomedizinischen Forschung und Entwicklung wurde erkannt, dass dieses Fehlen des 3D-Zell-zu-Zell-Kontakts einen negativen Einfluss auf die Interpretation der Ergebnisse hat, die durch die Verwendung von Zellmodellen beim Menschen erzielt wurden.

Die Kombination aus NanoOne Bio und dem neu entwickelten X Hydrobio INX U200 Kit wird diesen Ansatz stark verändern. Pharmaunternehmen und Forschungseinrichtungen werden in der Lage sein, Zellmodelle zu entwerfen, die die natürlichen Wachstumsbedingungen des menschlichen Körpers nachahmen. Tatsächlich ermöglicht NanoOne Bio die Herstellung von Oberflächenstrukturen oder komplexen 3D-Gerüsten mit eingebetteten Zellen im Zentimeterbereich mit höchster Präzision.

Mit einem spezifischen Lichtweg, einem optimierten Scanalgorithmus und einer proprietären adaptiven Auflösungstechnologie bietet das NanoOne-System auch eine deutlich schnellere Produktionszeit als andere Systeme, und seine Vorteile wurden von Kunden in Industrie und Wissenschaft erkannt. Die Erweiterung des Kundenkreises in der biomedizinischen Forschung hat großes Interesse geweckt.

Link zu diesem Artikel: 3D-Druck von lebenden Zellstrukturen mit Meso- und Mikrostrukturen

Nachdruck-Erklärung: Sofern keine besonderen Hinweise vorliegen, sind alle Artikel auf dieser Seite Originale. Bitte geben Sie die Quelle für den Nachdruck an: https://www.cncmachiningptj.com/，thanks！

PTJ® bietet eine vollständige Palette von Custom Precision CNC-Bearbeitung China Dienstleistungen.ISO 9001:2015 & AS-9100 zertifiziert. Großserienbearbeitung Hersteller von medizinischen Taschen und bietet 3D-Design, Prototypen und globale Lieferdienste an. Bietet auch Hartschalenkoffer, halbhartes EVA, weich genähte Koffer, Beutel und mehr für OEMs. Alle Koffer werden nach Spezifikation mit unendlichen Kombinationen von Materialien, Formen, Taschen, Schlaufen, Reißverschlüsse, Griffe, Logos und Zubehör. Stoßfeste, wasserdichte und umweltfreundliche Optionen. Medizinische Teile, Notfallmaßnahmen, Elektronische Teile, Unternehmens-, Bildungs-, Militär-, Sicherheits-, Sport-, Outdoor- und Bauindustrie. Die Dienstleistungen umfassen Gehäusekonzeptberatung, 3D-Design, Prototyping, Rototyping,CNC Bohren Dienstleistungen und Fertigung.Erzählen Sie uns ein wenig über das Budget Ihres Projekts und die voraussichtliche Lieferzeit. Wir werden mit Ihnen Strategien entwickeln, um die kostengünstigsten Dienstleistungen zu erbringen, damit Sie Ihr Ziel erreichen. Sie können uns gerne direkt kontaktieren ( sales@pintejin.com ).