O padrão micluídico aberto de tecido suspenso, ou dispositivo de carimbo, é pequeno o suficiente para caber na ponta dos dedos e espera -se que promova a modelagem de tecidos humanos para pesquisas sobre várias doenças complexas. Crédito: Universidade de Washington
Uma nova unidade impressa em 3D, facilmente adotada, permitirá que os pesquisadores criem modelos de tecido humano com controle e complexidade ainda maiores. Um grupo interdisciplinar de pesquisadores da Universidade de Washington e da UW Medicine liderou o desenvolvimento da unidade.
A tecnologia de tecido 3D, que recentemente passou por outros avanços importantes dentro da velocidade e precisão, ajuda os pesquisadores biomédicos a projetar e testar terapias para uma variedade de doenças.
Um objetivo da tecnologia de tecidos é criar ambientes fabricados em laboratório que recriem os habitats naturais das células.
A suspensão das células em um gel entre dois postes livres são uma das plataformas atuais de modelagem para o cultivo de tecidos cardíacos, pulmonares, pele e musculoesqueléticos.
Embora essa abordagem permita que as células se comportem como faria dentro do corpo, ela não facilitou o estudo de vários tipos de tecidos. O controle mais preciso sobre a composição e o arranjo espacial dos tecidos permitiria aos pesquisadores modelar doenças complexas, como distúrbios neuromusculares.
Um artigo publicado na Advanced Science descreve como a nova plataforma permite que os pesquisadores investigem como as células respondem a pistas mecânicas e físicas, criando regiões distintas em um tecido suspenso. A unidade impressa em 3D é conhecida como Stomp (padrão microfluídico aberto de tecido suspenso).
Ashleigh Theberge, professor de química da UW, e Nate Sniadecki, professor de engenharia mecânica e diretor interino do UW Medicine Institute for STEM Cell and Regenerative Medicine, liderou a equipe científica. O grupo mostrou que sua unidade pode recriar interfaces biológicas, como ossos e ligamentos, ou tecido cardíaco fibrótico e saudável.
Imagem aumentada de um ligamento periodontal construído usando Stomp (padrão microfluídico aberto de tecido suspenso). As seções coloridas em vermelho são ossos. O modelo de tecido foi criado pelo Dr. Priti Mulimani no Departamento de Ciências da Saúde Oral da Universidade de Washington, Faculdade de Odontologia. Crédito: Dr. Priti Mulimani
Os primeiros autores do ensaio foram Amanda Haack, uma estudante do programa de cientistas médicos da Escola de Medicina e pós -doutorado em Theberge Lab, e Lauren Brown, um doutorado. Aluno em química. Os membros do corpo docente da UW Cole DeForest, professor de engenharia química e engenheiro biológico e Tracy Powics, professor de biologia oral na Escola de Odontologia, é co-autor.
Stomp melhora um método técnico de tecido chamado fundição, que os pesquisadores compararam em termos simples para fazer gelatina em uma forma de sobremesas. No laboratório, o gel é uma mistura de materiais vivos e sintéticos. Estes são pipetados em uma estrutura, em vez de serem derramados em um molde. O Stomp usa efeitos capilares na água que flui uma palha em um vidro para beber para permitir que os pesquisadores acomodam diferentes tipos de células nos quais um padrão que um experimento exige, como um chef espalhado uniformemente pedaços de frutas em Jell-O.
Os pesquisadores colocam carimbo em dois experimentos: um que comparou a dinâmica contrátil dos tecidos cardíacos doentes e saudáveis, e outro que modela o ligamento que conecta um dente ao soquete da perna.
A ordem de estampagem é do tamanho de uma ponta dos dedos. Ele é boneca para um sistema de dois eilas originalmente desenvolvido pelo Sniadecki Lab para medir o poder contrátil das células cardíacas. O pequeno hardware contém um duto microfluídico aberto com funções geométricas para manipular a distância e a composição de diferentes tipos de células e criar várias regiões dentro do tecido individual sem a necessidade de equipamento ou capacidade adicional.
A tecnologia de hidrogel do grupo de pesquisa do DeForest aumentou o Stomp com outra função de design: paredes degradáveis. Os engenheiros de tecido podem quebrar as laterais da unidade e deixar intactas os tecidos.
“Normalmente, quando você coloca células em um gel 3D”, disse Sniardecki, “eles usarão suas próprias forças contráteis para reunir tudo -o que faz com que o tecido se afaste das paredes do molde. Mas nem todo célula é super forte, e nem todos os biomateriais podem ser reconstruídos.
Theberge está empolgado com a forma como outras equipes usarão Stomp.
“Este método abre novas oportunidades para tecnologia de tecido e pesquisa de sinalização celular”, disse ela. “Foi um esforço de equipe real para vários grupos trabalhando em disciplinas”.
Mais informações:
Amanda J. Haack et al., Padrão microfluídico aberto de tecido suspenso (Stomp), Advanced Science (2025). Doi: 10.1002/advs.202501148
Fornecido pela Faculdade de Medicina da Universidade de Washington
Citar: O dispositivo impresso em 3D permite modelagem precisa de tecidos humanos complexos no laboratório (2025, 24 de maio) recuperados em 24 de maio de 2025 de https://medicalxpress.com/news/2025-05-3d-device-nables-tista-cplex.html
Este documento está sujeito a direitos autorais. Além de qualquer comércio justo com o objetivo de estudos ou pesquisas particulares, nenhuma parte pode ser reproduzida sem uma permissão por escrito. O conteúdo é fornecido apenas para fins de informação.
