Wir haben 3D-Modelle von Lungengewebe entwickelt, um der Welt zu helfen, leichter zu atmen. Unsere Mission ist es, 3D-Biomaterialien und Techniken wie den 3D-Druck zu nutzen, um Plattformen aufzubauen, die uns helfen zu verstehen, was chronische Lungenerkrankungen verursacht und wie wir diese Erkrankungen besser behandeln können. Eine experimentelle Herausforderung in unserer Forschung ist die Schwierigkeit, weiche Materialien in komplexe Formen zu drucken.

Wir legen Zellen präzise ab, indem wir unser Biotinten- und Gewebeverdünnungs-Stützbad drucken, das dazu beiträgt, ihre Form während des Druckprozesses zu erhalten. Unsere Biomaterialien ermöglichen die Kontrolle über die mechanischen Eigenschaften der Probe während des gesamten Experimentverlaufs. Diese Formulierung ermöglicht es Forschern, Zellen in einem Hydrogel zu züchten, das der Steifigkeit von gesundem und erkranktem Lungengewebe entspricht.

Die Benutzer können entscheiden, wann die Proben versteift und die zellulären Reaktionen gemessen werden sollen. Die in diesem Protokoll verwendeten photoabstimmbaren Biomaterialien ermöglichen die Erstellung eines weichgezeichneten Modells, das später versteift werden kann, um zelluläre Reaktionen auf die Versteifung der Mikroumgebung zu untersuchen. Ähnliche Techniken, bei denen ein statisches Biomaterial anstelle eines photoabstimmbaren Biomaterials verwendet wird, führen zu einem Modell, das nach dem Druck nicht versteift werden kann.

Die Ergebnisse anderer Studien in unserem Labor deuten darauf hin, dass Geschlecht und Alter eine entscheidende Rolle beim Fortschreiten von Lungenerkrankungen spielen. Zukünftige Modelle werden diese Variablen untersuchen und mehr Komplexität, wie z. B. zusätzliche zellspezifische Schichten, einbeziehen. Die Kopplung dieser Bemühungen wird zu realistischeren Bioprints führen und zu neuen Wegen zur Behandlung fibrotischer Erkrankungen führen.