Abbiamo progettato modelli 3D di tessuto polmonare per aiutare il mondo a respirare più facilmente. La nostra missione è quella di utilizzare biomateriali e tecniche 3D come la stampa 3D per costruire piattaforme che ci aiutino a capire cosa sta causando malattie polmonari croniche e come trattare meglio queste condizioni. Una sfida sperimentale nella nostra ricerca è la difficoltà di stampare in 3D materiali morbidi in forme complesse.
Depositiamo con precisione le cellule stampando il nostro bioink e il bagno di supporto per l'assottigliamento dei tessuti che aiuta a mantenere la loro forma durante il processo di stampa. I nostri biomateriali forniscono il controllo delle proprietà meccaniche del campione durante l'intero corso dell'esperimento. Questa formulazione consente ai ricercatori di far crescere le cellule in un idrogel che corrisponde alla rigidità del tessuto polmonare sano e malato.
Gli utenti possono decidere quando irrigidire i campioni e misurare le risposte cellulari. I biomateriali foto-sintonizzabili utilizzati in questo protocollo consentono di creare un modello ammorbidito, che può essere successivamente irrigidito per esplorare le risposte cellulari all'irrigidimento microambientale. Tecniche simili che utilizzano un biomateriale statico invece di un biomateriale foto-sintonizzabile si traducono in un modello che non può essere irrigidito dopo la stampa.
I risultati di altri studi nel nostro laboratorio suggeriscono che il sesso e l'età giocano un ruolo fondamentale nella progressione della malattia polmonare. I modelli futuri studieranno queste variabili e includeranno una maggiore complessità, come ulteriori strati specifici delle cellule. L'unione di questi sforzi si tradurrà in biostampe più realistiche e porterà a nuovi modi di trattare le malattie fibrotiche.
