バイオエレクトロニクスの成功のためには、自然からヒントを得たデザインで作ること(For success in bioelectronics, build with nature-inspired design)

ad

2025-02-19 ワシントン大学セントルイス校

バイオエレクトロニクスの成功のためには、自然からヒントを得たデザインで作ること(For success in bioelectronics, build with nature-inspired design)

Alexandra Rutz and Somtochukwu Okafor have developed a technique to 3D print bioelectronic scaffolds that could help grow new tissue, which could be used for drug development, environmental toxicity and other purposes. (Image: Somtochukwu Okafor)

ワシントン大学セントルイス校の生物医学工学助教授であるアレクサンドラ・ルッツ氏と博士課程の学生ソムトチュクウ・オカフォル氏のチームは、3Dプリント技術を用いて、生体組織の再生を支援するバイオエレクトロニクス足場を開発しました。この足場は、電子伝導性を持つポリマー「PEDOT:PSS」を水性ゲル状のインクとして使用し、細胞が新しい組織を形成するために必要な特性を備えています。従来の電子材料は硬く、組織形成に影響を及ぼす可能性がありましたが、この柔軟な足場は細胞の移動や増殖をサポートします。この技術は、薬剤開発や環境毒性試験など、多様な分野での応用が期待されています。

<関連情報>

部組織のような剛性を持つ3Dプリントバイオエレクトロニック足場 3D Printed Bioelectronic Scaffolds with Soft Tissue-Like Stiffness

Somtochukwu S. Okafor, Jae Park, Tianran Liu, Anna P. Goestenkors, Riley M. Alvarez, Barbara A. Semar, Justin S. Yu, Cayleigh P. O’Hare, Sandra K. Montgomery, Lianna C. Friedman, Alexandra L. Rutz
Advanced Materials Technologies  Published: 04 February 2025
DOI:https://doi.org/10.1002/admt.202401528

Abstract

3D printing is a leading technique for fabricating tissue engineering scaffolds that facilitate native cellular behavior. Engineering scaffolds to possess functional properties like electronic conductivity is the first step toward integrating new technological capabilities like stimulating or monitoring cellular activity beyond the traditionally presented biophysical and biochemical cues. However, these bioelectronic scaffolds have been largely underdeveloped since the majority of electrically conducting materials possess high stiffness values outside the physiological range and that may negatively impact desired cell behavior. Here, methods of 3D printing poly(3,4-ethylenedioxythiophene):poly(styrene sulfonate) (PEDOT:PSS) hydrogel scaffolds and techniques to achieve stiffness relevant to many soft tissues (<100 kPa) are reported. Structures are confirmed as ideal tissue scaffolds by maintaining biostability, promoting high cell viability, as well as appropriate cell morphology and proliferation. These findings present a customizable 3D platform that provides favorable soft cellular microenvironments and this  is envisioned to be adaptable to several bioelectronic applications.

生物工学一般
ad
ad
Follow
ad
タイトルとURLをコピーしました