El material 4-D cambia de forma en respuesta al agua. El lado gris del material de la imagen absorbe el agua m\u00e1s r\u00e1pido que el lado azul, lo que hace que se doble en forma de \u00abC\u00bb. Cr\u00e9dito: Yu Bin Lee <\/p>\n
Nuevos materiales a base de hidrogel que pueden cambiar de forma en respuesta a est\u00edmulos psicol\u00f3gicos, como el agua, podr\u00edan ser la pr\u00f3xima generaci\u00f3n de materiales utilizados para la bioingenier\u00eda de tejidos y \u00f3rganos, seg\u00fan un equipo de investigadores de la Universidad. de Illinois Chicago. <\/p>\n
En un nuevo art\u00edculo publicado en la revista Advanced Functional Materials, la investigaci\u00f3n dirigida por Eben Alsberg, profesor de ingenier\u00eda biom\u00e9dica de Richard and Loan Hill que desarroll\u00f3 las sustancias, muestra que los materiales \u00fanicos pueden enrollarse en tubos en respuesta al agua, lo que hace que el materiales buenos candidatos para la bioingenier\u00eda de vasos sangu\u00edneos u otras estructuras tubulares.<\/p>\n
En la naturaleza, el desarrollo embrionario y la curaci\u00f3n de tejidos a menudo implican una alta concentraci\u00f3n de c\u00e9lulas y cambios arquitect\u00f3nicos y organizativos complejos que finalmente dan lugar a la morfolog\u00eda y estructura final del tejido .<\/p>\n
Para la ingenier\u00eda de tejidos, las t\u00e9cnicas tradicionales han implicado, por ejemplo, cultivar andamios de pol\u00edmeros biodegradables con c\u00e9lulas en bioc\u00e1maras llenas de nutrientes l\u00edquidos que mantienen vivas a las c\u00e9lulas. Con el tiempo, cuando se les proporcionan las se\u00f1ales apropiadas, las c\u00e9lulas se multiplican y producen tejido nuevo que toma la forma del andamio a medida que el andamio se degrada. Por ejemplo, un armaz\u00f3n en forma de oreja sembrado con c\u00e9lulas capaces de producir cart\u00edlago y tejido de la piel puede eventualmente convertirse en una oreja trasplantable.<\/p>\n
Sin embargo, un armaz\u00f3n geom\u00e9tricamente est\u00e1tico no puede permitir la formaci\u00f3n de tejidos que cambien din\u00e1micamente toman forma con el tiempo o facilitan las interacciones con los tejidos vecinos que cambian de forma. Por lo general, los andamios tampoco usan ni respaldan una alta densidad de c\u00e9lulas.<\/p>\n
\u00abEl uso de una alta densidad de c\u00e9lulas puede ser ventajoso en la ingenier\u00eda de tejidos, ya que esto permite una mayor interacci\u00f3n c\u00e9lula-c\u00e9lula que puede promover la desarrollo\u00bb, dijo Alsberg, quien tambi\u00e9n es profesor de ortopedia, farmacolog\u00eda e ingenier\u00eda mec\u00e1nica e industrial en la UIC.<\/p>\n
Ingrese materiales 4-D, que son como materiales 3-D, pero cambian de forma cuando son expuestos a se\u00f1ales ambientales espec\u00edficas, como la luz o el agua. Los ingenieros biom\u00e9dicos han considerado estos materiales como nuevos sustratos estructurales potenciales para la ingenier\u00eda de tejidos, pero la mayor\u00eda de los materiales 4-D disponibles actualmente no son biodegradables ni compatibles con las c\u00e9lulas.<\/p>\n
Para aprovechar la promesa de 4-D materiales para aplicaciones de bioingenier\u00eda, Alsberg y sus colegas desarrollaron nuevos materiales 4-D basados en hidrogeles similares a la gelatina que cambian de forma con el tiempo en respuesta a la adici\u00f3n de agua y son compatibles con las c\u00e9lulas y biodegradables, lo que los convierte en excelentes candidatos para la ingenier\u00eda de tejidos avanzada. Los hidrogeles tambi\u00e9n soportan densidades celulares muy altas, por lo que pueden sembrarse abundantemente con c\u00e9lulas.<\/p>\n
En el art\u00edculo, los investigadores describen c\u00f3mo la exposici\u00f3n al agua hace que los andamios de hidrogel se hinchen a medida que se absorbe el agua. La cantidad de hinchamiento se puede ajustar, por ejemplo, cambiando aspectos del material de hidrogel, como su tasa de degradaci\u00f3n o la concentraci\u00f3n de cadenas de pol\u00edmeros reticulados de prote\u00edna o polisac\u00e1rido en este caso que comprenden los hidrogeles. Cuanto mayor sea la concentraci\u00f3n de pol\u00edmero y la reticulaci\u00f3n, menos y m\u00e1s lentamente un hidrogel absorber\u00e1 agua para inducir un cambio en la forma.<\/p>\n
Los investigadores descubrieron que al colocar hidrogeles en capas con diferentes propiedades, como una pila de papel, el la diferencia en la absorci\u00f3n de agua entre las capas har\u00e1 que la pila de hidrogel se doble en una conformaci\u00f3n en forma de ‘C’. Si la pila se dobla lo suficiente, se forma una forma tubular, que se parece a estructuras como vasos sangu\u00edneos y otros \u00f3rganos tubulares.<\/p>\n
Tambi\u00e9n descubrieron que es posible calibrar el sistema para controlar el tiempo y la extensi\u00f3n de la forma. cambio que se produjo. Los investigadores pudieron incrustar c\u00e9lulas madre de m\u00e9dula \u00f3sea en el hidrogel a una densidad muy alta, la densidad de c\u00e9lulas m\u00e1s alta jam\u00e1s registrada para materiales 4-D, y mantenerlas vivas, un avance significativo en bioingenier\u00eda que tiene aplicaciones pr\u00e1cticas.<\/p>\n
En En el art\u00edculo, los investigadores describieron c\u00f3mo se podr\u00eda inducir el hidrogel cargado de c\u00e9lulas que cambian de forma para que se convierta en tejidos similares a huesos y cart\u00edlagos. Tambi\u00e9n se implement\u00f3 la bioimpresi\u00f3n 4-D de este hidrogel para obtener configuraciones \u00fanicas para lograr arquitecturas 4-D m\u00e1s complejas.<\/p>\n
\u00abUsando nuestros hidrogeles bicapa, no solo podemos controlar la cantidad de flexi\u00f3n que sufre el material y su duraci\u00f3n temporal progresi\u00f3n, pero debido a que los hidrogeles pueden soportar altas densidades celulares, imitan m\u00e1s de cerca la cantidad de tejidos que se forman o curan naturalmente\u00bb, dijo Yu Bin Lee, investigador postdoctoral en ingenier\u00eda biom\u00e9dica y primer autor del art\u00edculo. \u00abEste sistema es prometedor para la ingenier\u00eda de tejidos, pero tambi\u00e9n puede usarse para estudiar los procesos biol\u00f3gicos involucrados en el desarrollo temprano\u00bb. <\/p>\n
Explore m\u00e1s<\/p>\n
Tejidos y \u00f3rganos impresos en 3D sin el andamiaje M\u00e1s informaci\u00f3n:<\/strong> Yu Bin Lee et al, Induction of FourDimensional Spatiotemporal Geometric Transformations in High Cell Density Tissues via ShapeChanging Hydrogels, Materiales Funcionales Avanzados (2021). DOI: 10.1002\/adfm.202010104 Informaci\u00f3n de la revista:<\/strong> Advanced Functional Materials <\/p>\n Proporcionado por la Universidad de Illinois en Chicago Cita<\/strong>: Los nuevos materiales 4D que cambian de forma son prometedores para la morfodin\u00e1mica ingenier\u00eda de tejidos (25 de febrero de 2021) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https:\/\/medicalxpress.com\/news\/2021-02-shape- Changing-4d-materials-morphodynamic-tissue.html Este documento est\u00e1 sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigaci\u00f3n privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona \u00fanicamente con fines informativos.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" El material 4-D cambia de forma en respuesta al agua. El lado gris del material de la imagen absorbe el agua m\u00e1s r\u00e1pido que el lado azul, lo que hace que se doble en forma de \u00abC\u00bb. Cr\u00e9dito: Yu Bin Lee Nuevos materiales a base de hidrogel que pueden cambiar de forma en respuesta a … Continuar leyendo \u00abNuevos materiales 4D que cambian de forma son prometedores para la ingenier\u00eda de tejidos morfodin\u00e1micos\u00bb<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"","ping_status":"","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-14547","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-general"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/14547","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=14547"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/14547\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=14547"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=14547"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=14547"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}