Kỹ thuật in phân tử 3D có thể tái tạo môi trường hóa học của cơ thể con người

Want create site? Find Free WordPress Themes and plugins.

Các nhà khoa học đã phát triển một cách dễ dàng và hợp lý để in môi trường sinh học mà không làm mất đi sự phức tạp về hóa học của chúng.

Kỹ thuật y sinh học và khoa học phân tử nằm trong số nhiều ngành công nghiệp sử dụng công nghệ in 3D để tìm ra những cách thức mới để nhắm tới các loại thuốc hoặc phát triển các mô và cơ quan của người. Mặc dù đã phát triển một loạt các hệ thống hydrogel 3D nhưng vẫn còn những hạn chế khi phát triển các cấu trúc sinh học phức tạp hơn bao gồm kiểm soát dị hướng sinh hóa kiểm soát.

ky-thuat-in-phan-tu-3d-1

Bây giờ, nhóm nghiên cứu tại Đại học Queen Mary ở London đã tạo ra nền tảng 3DEAL (3D-Electrophoresis-Assisted-Lithography (3DEAL)) cho phép các nhà khoa học in các mẫu phân tử 3D sử dụng hydrogel. Điều này mở ra cánh cửa cho sự phát triển của môi trường sinh học phức tạp hơn.

3DEAL là một kỹ thuật dễ sử dụng và rẻ tiền để tạo ra những mô hình phân tử phức tạp hơn như gradient phân tử sử dụng hydrogel. Bằng cách này, môi trường 3D hydrogel có thể được phát triển và duy trì sự kiểm soát không gian về thành phần hóa học và các mẫu chức năng.

Nó dựa trên các nguyên lý của điện di gel polyacrylamide tự nhiên (NPAGE) – một kỹ thuật phân tử được sử dụng rộng rãi để phân tích các protein.

ky-thuat-in-phan-tu-3d-2

Mẫu huỳnh quang protein với hydrogel 3D. (Ảnh: QMUL)

3DEAL cung cấp cải thiện tính mạnh mẽ và chi phí thấp hơn cho việc in phân tử 3D

Các 3DEAL kết hợp một lĩnh vực điện cũng như một mặt nạ xốp được sử dụng để phân vùng các phân tử trong hydrogel bất kể phí và kích cỡ của chúng. Các nhà nghiên cứu sau đó đã tiếp tục để chứng minh kỹ thuật này bằng cách tạo ra mô hình phân tử phức tạp từ các protein tự nhiên.

Giáo sư Alvaro Mata, nhà nghiên cứu chính của dự án tại Trường Kỹ thuật và Khoa học Vật liệu Queen Mary, giải thích tiềm năng sử dụng cho quá trình in phân tử 3D:

“Cơ thể con người chủ yếu bao gồm các cấu trúc không đẳng hướng, phân cấp, và chủ yếu là ba chiều. Những cách mới để chế tạo các môi trường có thể tái tạo các đặc tính vật lý và hóa học của các cấu trúc như vậy có thể có ý nghĩa quan trọng trong việc phát triển các loại thuốc có hiệu quả hơn hoặc có thể thiết kế các cấu trúc mô và cơ quan chức năng hơn.

Các kỹ thuật khác như bản đồ khối hoặc các phản ứng sinh học trực giao kích hoạt bằng hình ảnh đã có thể tạo mẫu protein với hydrogel. Tuy nhiên, các kỹ thuật này đòi hỏi hydrogel với đặc tính quang học rất cụ thể và có giới hạn về độ sâu in. Để so sánh, kỹ thuật 3DEAL cho phép các mẫu tỉ lệ cao. Nó cũng có thể được sửa đổi để in và mô hình các phân tử.

Một số ưu điểm chính của kỹ thuật này bao gồm độ bền, tính dễ sử dụng, tính hiệu quả về chi phí cũng như sự linh hoạt để sử dụng với các loại hydrogel và phân tử khác nhau.

Nhóm nghiên cứu dự định tiếp tục nghiên cứu để đánh giá mô hình phức tạp hơn và tiếp tục tập trung vào các ứng dụng kỹ thuật mô.

Nghiên cứu được tài trợ bởi Grant Strofunscaff của ERC và đã được xuất bản trong tạp chí Advanced Materialsal Materials .

Did you find apk for android? You can find new Free Android Games and apps.

Leave a Reply