Gel printing replicates biological environments for drug and organ research / La stampa gel replica ambienti biologici per la ricerca di farmaci e organi


Gel printing replicates biological environments for drug and organ researchLa stampa gel replica ambienti biologici per la ricerca di farmaci e organi


Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa



biological
Fluorescently-labelled protein patterns printed inside different types of hydrogel

Modelli di proteine marcate con fluorescenza stampate all'interno di diversi tipi di idrogel
UK team develops method to recreate the chemical environment inside living tissue to provide controllable constructs for biological studies
Researchers in the pharmaceutical industry need to be able to test prospective drug compounds under conditions as close as possible to those inside living tissue before they begin to undertake clinical trials.
Chemical tests are among the oldest methods for determining the activity of compounds, but a test tube cannot replicate the complex environments in which biological activity takes place.
“The human body is largely made up of anisotropic [having different properties in different directions], hierarchical, and mostly three dimensional structures,” explained Prof Avfaro Mata, of the Queen Mary’s School of engineering and materials science in London. “New ways to fabricate environments that can recreate physical and chemical features of such structures would have important implications in the way more efficient drugs are developed or more functional tissue and organ constructs can be engineered.”
Mata and his colleagues have devised a method that uses an electrical field and porous mask to print patterns of molecules onto and into hydrogels. The printing method known as 3DEAL, is described in Advanced Functional Materials and can localise different types of molecules with microscale resolution to construct an environment such as might be found inside a living organ where drug compounds might encounter specifically shaped proteins.
Some of the patterns that can be printed include parallel and perpendicular columns, curved lines, gradients of molecular composition, and patterns of multiple proteins with sizes ranging from microns to tens of centimetres in size and depth. This, the researchers claim, could be used to design drug screening platforms or complex tissue-engineered structures.
“A major advantage of the technique is its robustness and cost-effectiveness,” said Gastón Primo, a co-author of the paper. “It is simple and can be used with different types of readily available hydrogels and be patterned with different types of molecules.”
ITALIANO
Un gruppo del Regno Unito sviluppa un metodo per ricreare l'ambiente chimico all'interno del tessuto vivente per fornire costrutti controllabili per gli studi biologici
I ricercatori dell'industria farmaceutica devono essere in grado di testare composti farmacologici prospettici in condizioni il più vicino possibile a quelli all'interno del tessuto vivo prima che inizino a intraprendere studi clinici.
I test chimici sono tra i metodi più vecchi per determinare l'attività dei composti, ma una provetta non può replicare gli ambienti complessi in cui avviene l'attività biologica.
"Il corpo umano è in gran parte costituito da anisotropi [aventi diverse proprietà in direzioni diverse], strutture gerarchiche e per lo più tridimensionali", ha spiegato il professor Avfaro Mata, della Queen Mary's School of Engineering and Materials Science di Londra. "Nuovi modi di fabbricare ambienti in grado di ricreare le caratteristiche fisiche e chimiche di tali strutture potrebbero avere importanti implicazioni nel modo in cui vengono sviluppati farmaci più efficienti o possono essere ingegnerizzati costrutti più funzionali di tessuti e organi".
Mata e i suoi colleghi hanno ideato un metodo che utilizza un campo elettrico e una maschera porosa per stampare modelli di molecole su e nell' idrogel. Il metodo di stampa noto come 3DEAL, è descritto in Advanced Functional Materials e può localizzare diversi tipi di molecole con risoluzione microscopica per costruire un ambiente come quello che potrebbe essere trovato all'interno di un organo vivente in cui i composti farmaceutici potrebbero incontrare proteine ​​specificamente modellate.
Alcuni dei modelli che possono essere stampati includono colonne parallele e perpendicolari, linee curve, gradienti di composizione molecolare e modelli di proteine ​​multiple con dimensioni che variano da micron a decine di centimetri in termini di dimensioni e profondità. Questo, affermano i ricercatori, potrebbe essere utilizzato per progettare piattaforme di screening di farmaci o strutture complesse ingegnerizzate.

"Un grande vantaggio della tecnica è la sua robustezza e la sua economicità", ha detto Gastón Primo, coautore dell'articolo. "È semplice e può essere utilizzato con diversi tipi di idrogel prontamente disponibili ed essere modellato con diversi tipi di molecole".
Da:
https://www.theengineer.co.uk/gel-printing-biological-drug/?cmpid=tenews_4483511&utm_medium=email&utm_source=newsletter&utm_campaign=tenews&adg=B69ABBDE-DA23-4BA2-B8C3-86E1E1A9FA79

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