ساخت تارهای عضلانی به وسیله الکترواسپریینگ

ساخت بافت های کاربردی 3D یک هدف عمده در مهندسی بافت است. در حالی که Electrospinning یک روش امیدوار کننده برای ساخت ساختار تقلید ماتریکس خارج سلولی است، نفوذ سلول به داربست electrospun هنوز با مشکل مواجه است.محققان آزمایشگاه مواد و مواد شیمیایی فدرال سوئیس (EMPA) تکنیک الکترواسپریینگ electrospraying را توسعه داده اند که می تواند سلول های زنده را در یک داربست پلیمرهای مصنوعی 3D ترکیب کند.سپس سلول ها می توانند رشد کنند تا تارها(فیبر) بلند را برای تقلید بافت عضلانی طبیعی تشکیل دهند. این تکنیک امکان ساخت ارگانهای توسعه یافته آزمایشگاهی را برای بیماران پیوندی، مانند قلب مصنوعی، به واقعیت نزدیکتر می کند.

تحقیقات مهندسی بافت در توسعه طیف وسیعی از بافت ها و اندام ها در آزمایشگاه، اغلب با استفاده از سلول های زنده و مصنوعی یا مواد طبیعی حاصل می شود یکی از چالش ها در دستیابی به این مهم، ایجاد ساختارهای پیچیده و چند لایه است این موضوع شامل دستکاری مواد است در حالی که سلول های حساس را در طول فرایند باید زنده نگه داشته شوند.
محقق Lukas Weidenbacher توضیح می دهد : قلب انسانی به طور طبیعی متشکل از چند لایه از بافت های مختلف است.با این وجود،ایجاد تارهای عضلانی چند لایه ای مصنوعی دشوار است ،به این معنی که ترکیب سلول های عضلانی که درون ماتریس 3D، باید بگونه ایی باشد که سلول ها زنده بمانند.ساختارهای پلیمری سه بعدی با استفاده از یک three-dimensional از طریق الکترو اسپینینگ بافتی شبیه بافت انسانی می سازد.فرآیند الکترو اسپینینگ شامل بافتن رشته های کوچک پلیمر برای ایجاد یک ماتریس است.

با این حال، Electrospinning به طور معمول نیاز به حلال هایی دارد که می تواند هر سلولی موجود در پلیمر را از بین ببرد.برای غلبه به این موضوع تیم تحقیقاتی راهی برای محافظت از سلول ها یافته است.ابتدا سلول ها را از طریق یک دستگاه میکرو فلوئیدیک ، آنها را در کیسه های ژلاتین قرار دادند،بطوریکه یک یا دو سلول در هر پوسته قرار داده شده است.سپس مکررا پوسته ها را به الکترواسپان ماتریکس پلیمری اسپری کردند و لایه های اضافی پلیمری را در بالای آن اضافه کردند تا ساختار چند لایه ای ایجاد کنند که پوسته بصورت عمیق در آن قرار داده شود.
غلاف ها(پوسته ها) سلول ها را از حلال های مضر در طول الکترواسپینینگ دور نگه داشته و پس از فرآیند الکترواسپینینگ از بین می روند و سلول ها را درون ماتریس پلیمر رشد می دهد و شبکه های فیبر عضلانی را تشکیل می دهد.
تا کنون، محققان این تکنیک را با استفاده از سلول های موش توسعه داده اند، اما در نهایت امید به استفاده از سلول های خود بیمار برای ایجاد ایمپلنت های شخصی با توجه به توسعه قلب مصنوعی در آینده می رود.