Långt innan forskare testade nya läkemedel på djur eller människor, de studerar ämnenas effekter på celler som växer i petriskålar. Dock, ett 2-D lager av celler är ett dåligt substitut för den mycket mer komplexa 3-D strukturen av vävnader i organ. Nu, forskare som rapporterar i ACS-tidskriften Nanobokstäver har använt en 3D-skrivare för att göra pappersorgan, komplett med konstgjorda blodkärl, att de kan fyllas med celler.

I kroppen, vävnader med liknande funktioner är grupperade i organ, som hjärnan, hjärta eller mage. Organ innehåller också stödjande celler, inklusive nerver, blodkärl och bindväv. En orgels 3D-arkitektur ger biologiska, strukturellt och mekaniskt stöd till celler som påverkar hur de växer och svarar på yttre stimuli, såsom mediciner. Yu Shrike Zhang och kollegor ville se om de kunde kombinera 3D-utskrift och bakteriell cellulosa för att göra stöd för konstgjorda organ som de sedan kunde fylla med celler. Cellulosa, en polysackarid gjord av växter, alger och vissa bakterier, är ett lågkostnadsmaterial som används för att göra papper.

För att skapa en brösttumörmodell, forskarna 3-D tryckta vaselin-paraffinbläck i en bakteriell cellulosahydrogel. Sedan, de lufttorkade hydrogelen så att den blev porös och pappersliknande. När de värmde bläcket, det blev flytande och var lätt att ta bort, lämnar efter sig ihåliga mikrokanaler. Teamet fuktade pappers-"organet" och lade till endotelceller - celltypen som kantar blodkärlen - till mikrokanalerna, och lade till bröstcancerceller till resten av strukturen.

Torkade pappersorgan kan lagras under långa tidsperioder och sedan rehydreras för att producera billiga vävnadsmodeller, som kan vara användbart för drogscreening och personlig medicin, säger forskarna.