Klej produkowany przez małże okaże się użyteczny w biodruku?

Biodruk to druk tkanek w technologii trójwymiarowej

Naukowcy zajmujący się biodrukiem pracują nad hydrożelem, który naśladuje substancję, dzięki której małże przyczepiają się do skał. W przyszłości ma on pomóc w drukowaniu tkanek w technologii 3D lub sklejaniu tkanek.

Biodruk od zwykłego druku 3D różni się m.in. tym, że do drukowania kolejnych warstw służy - zawierający komórki odpowiednich tkanek - biomateriał. Wymagania wobec biodruku są jednak dużo większe, niż wobec zwykłego druku w technologii 3D. Cały proces drukowania musi być kompatybilny z komórkami, aby mogły one przetrwać proces zastygania materiału; z drugiej strony musi on zapewnić, aby kształt tkanki był utrzymany.

"Rozwijamy polimery - mówi dr Małgorzata Włodarczyk-Biegun z INM Leibniz Institute for New Materials - które imitują naturalne białka produkowane przez małże. Dzięki tym białkom małże mogą przylegać bardzo mocno do skał. Wypuszczają wypustkę, z której uwalniana jest proteina. Ta pod wpływem zmiany pH lub obecności tlenu bardzo szybko zastyga. My pracujemy nad materiałem, który zastyga i gęstnieje właśnie pod wpływem zmiany pH lub obecności tlenu. Nasz materiał powinien mieć postać wodną, aby stanowił bardzo dobre środowisko dla komórek."

Trudność polega na tym, że z tej wodnej konsystencji materiał musi się zżelować jak najszybciej, nie wpływając negatywnie na komórki, a jednocześnie konieczne jest utrzymanie struktury drukowanego obiektu. Substancja, która ma umożliwić szybkie zżelowanie materiału bez szkody dla samych komórek, wzorowana jest właśnie na proteinach małż.

Oprócz zastosowań w biodruku substancję można wykorzystać jako klej medyczny, który łączy tkanki zamiast tradycyjnych szwów. Substancja działa bardzo efektywnie w środowisku wodnym i w obecności krwi, więc można byłoby ją stosować podczas operacji wewnętrznych i zabiegów mikrochirurgicznych, wymagających małych i precyzyjnych zszyć.

Na razie to wstępny etap badań zespołu prof. Aránzazu del Campo, w którym pracuje dr Włodarczyk-Biegun, podczas którego materiał jest testowany. "Wiemy już - dodaje polska badaczka - że pozwala budować stabilne struktury i że jest biozgodny z komórkami, a więc gdy wprowadzimy do niego komórki, to będą w stanie funkcjonować. Jednakże przy drukowaniu komórki są poddane działaniu dużej siły, musimy więc teraz sprawdzić czy przetrwają cały proces."

(mk)