Revoluce v 3D tisku: Nové hydrogely z Tchaj-wanu napodobují tkáně a otevírají cestu k regenerativní medicíně

Vědci z Národní tchajwanské univerzity (NTU) vyvinuli nový systém hydrogelů CGB, který představuje významný pokrok v oblasti 3D tisku a regenerativní medicíny.

Vědci z Národní tchajwanské univerzity (NTU) vyvinuli nový systém hydrogelů CGB, který představuje významný pokrok v oblasti 3D tisku a regenerativní medicíny. Tento materiál, jehož výzkum byl publikován v časopise _Carbohydrate Polymers_, se vyznačuje schopností napodobovat adaptabilitu biologických tkání – je dostatečně pevný, aby udržel svůj tvar, a zároveň dostatečně tekutý pro přesné formování.

Klíčem k tomuto objevu je duální systém složený z chitosanu funkcionalizovaného galolem (CG) a chitosanu funkcionalizovaného kyselinou boritou (CB). Tyto dva biopolymery vytvářejí dynamické kovalentní vazby, které se mohou podle potřeby rozpadat a znovu tvořit. Díky tomu je hydrogel CGB schopen být extrudován i velmi tenkou tryskou (160 μm) a stabilně vrstven až do 60 vrstev bez kolapsu, a to i při nízkém obsahu pevných látek (pouhá 2 % hmotnosti). Tato vlastnost je zásadní pro biofabrikaci, neboť poskytuje biokompatibilnější prostředí pro zapouzdřené buňky.

Hydrogel CGB je také inteligentní materiál, který reaguje na chemické signály, jako je glukóza a redoxní změny. Tým profesora Shan-hui Hsu demonstroval jeho všestrannost jako tzv. obětovaného materiálu pro výrobu složitých, hierarchických mikrofluidních kanálů, včetně komplexních architektur ve tvaru písmene H otočených o 90°. Vědci dokázali vytisknout hydrogel CGB jako dočasnou formu a následně jej rozpustit roztokem glukózy, čímž vytvořili jemné duté struktury, které napodobují přirozený biologický „vodovod“.

S vysokou antimikrobiální aktivitou a více než 90% životaschopností buněk je hydrogel CGB více než jen tisková inkoust. Představuje bioaktivní platformu, která vědcům poskytuje silný nástroj. Tento výzkum otevírá nové možnosti pro budoucnost regenerativní medicíny, kde se 3D tisk stává realitou, vrstvu po vrstvě.