En ny 3D -utskriftsteknik gör det möjligt för forskare att replikera biologiska strukturer, som kan användas för vävnadsregenerering och replikorgan.

Imperial College London -forskare har utvecklat en ny metod för att skapa 3D -strukturer med hjälp av kryogenik (frysning) och 3D -trycktekniker.

Detta bygger på tidigare forskning, men är den första att skapa strukturer som är tillräckligt mjuka för att efterlikna de mekaniska egenskaperna hos organ som hjärnan och lungorna. Deras teknik publiceras i tidskriften Vetenskapliga rapporter .

Att kunna matcha strukturen och mjukheten hos kroppsvävnader innebär att dessa strukturer kan användas i medicinska procedurer för att bilda ställningar som kan fungera som en mall för vävnadsregenerering, där skadade vävnader uppmuntras att växa igen.

Regenerering av skadad vävnad genom att 'så' porösa ställningar med celler och uppmuntra dem att växa gör att kroppen kan läka utan de problem som normalt påverkar vävnadsutbytande transplantationsprocedurer, såsom avslag från kroppen.

Användningen av ställningar blir allt vanligare och mer varierande i sina tillämpningar, men denna nya teknik är speciell genom att den skapar supermjuka ställningar som är som de mjukaste vävnaderna i människokroppen och kan bidra till att främja denna förnyelse. Särskilt, det kan finnas framtida potential för sådd av neuronala celler; de som är involverade i hjärnan och ryggmärgen.

Forskarna testade de 3D-tryckta strukturerna genom att så dem med dermala fibroblastceller, som genererar bindväv i huden, och fann att det fanns framgångsrik anknytning och överlevnad. Denna framgång, vid sidan av tidigare forskning, kan leda till ytterligare möjligheter kring framgångsrik tillväxt av stamceller, vilket är medicinskt spännande på grund av deras förmåga att byta till olika typer av celler.

Dessutom, tekniken kan användas för att skapa replika kroppsdelar eller till och med hela organ. Dessa kan vara oerhört användbara för forskare, så att de kan utföra experiment som inte är möjliga på levande ämnen. De kan till och med användas för att hjälpa till med medicinsk utbildning, ersätta behovet av djurkroppar att utöva operation på.

Zhengchu Tan, en av forskarna från Institutionen för maskinteknik vid Imperial, sade:"För närvarande har vi skapat strukturer som är några centimeter stora, men helst skulle vi vilja skapa en kopia av ett helt orgel med denna teknik. "

Tekniken använder fast koldioxid (torris) för att snabbt kyla ett hydrogelfärg när det extruderas från en 3D -skrivare. Efter att ha tinats upp, den gel som bildas är lika mjuk som kroppsvävnader, men kollapsar inte under sin egen vikt, vilket har varit ett problem för liknande tekniker tidigare.

Dr Antonio Elia Forte, en av forskarna från Institutionen för bioingenjör vid Imperial, sade:"Cryogenics är den nya aspekten av denna teknik - den använder fasförändringen mellan vätska och fast ämne för att utlösa polymerisering och skapa supermjuka föremål som kan hålla sin form. Detta innebär att tekniken har en mängd olika användningsområden."