Home Forschung & Bildung Forschung: Neues Biomaterial ermöglicht den 3D-Druck von Gefäßstrukturen

Forschung: Neues Biomaterial ermöglicht den 3D-Druck von Gefäßstrukturen

Eine neue Studie, die in der Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht wurde, beschreibt den 3D-Druck von Graphenoxid mit einem Protein, das sich zu röhrenförmigen Strukturen anordnen kann, um Gefäßgewebe nachzubilden. Die Forschung wird von Professor Alvaro Mata von der Universität Nottingham und der Queen Mary University of London geleitet.

Biologische Systeme beruhen auf der Selbstorganisation, um molekulare Bausteine kontrolliert zu komplexen und funktionalen Bausteinen zu bilden, die Eigenschaften aufweisen, die die Fähigkeit zum Wachstum, zur Replikation und zur Ausführung robuster Funktionen einschließen.

Das neue Biomaterial wird durch die Selbstorganisation eines Proteins mit Graphenoxid hergestellt. Laut den Wissenschaftlern ermöglicht der Zusammenbau-Mechanismus, dass sich die flexiblen oder ungeordneten Regionen des Proteins ordnen und an das Graphenoxid anpassen, wodurch eine starke Wechselwirkung zwischen ihnen entsteht. Durch die Steuerung der Art und Weise, wie die beiden Komponenten gemischt werden, ist es möglich, ihren Zusammenbau in Gegenwart von Zellen auf mehreren Größenskalen und in komplexen, robusten Strukturen zu steuern.

Das Material kann dann als Bioink für den 3D-Druck verwendet werden, um Strukturen mit komplizierten Geometrien und Auflösungen bis hinunter zu 10 mm zu drucken. Das Forscherteam hat Berichten zufolge die Fähigkeit demonstriert, gefäßähnliche Strukturen in Verbindung mit Zellen aufzubauen und biologisch relevante chemische und mechanische Eigenschaften zu zeigen.

Die komplette Arbeit ist als Open Access unter dem Titel “Disordered protein-graphene oxide co-assembly and supramolecular biofabrication of functional fluidic devices” veröffentlicht worden. Man kann den Fachbeitrag online hier kostenlos abrufen.

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