Matriz tridimensional bioimpresa basada en dopamina para promover la regeneración neuronal

La reparación y la regeneración del nervio central siguen siendo problemas desafiantes en todo el mundo, en gran parte debido a la capacidad regenerativa inherente extremadamente débil y la fibrosis de los nervios nativos. Las soluciones inadecuadas a las necesidades insatisfechas de terapéutica clínica fomentan el desarrollo de estrategias novedosas para promover la regeneración nerviosa. Recientemente, las técnicas de bioimpresión 3D, como parte de un conjunto de tecnologías valiosas de ingeniería de tejidos, han demostrado ser muy prometedoras para fabricar andamios de tejidos artificiales complejos y personalizables. El metacrilato de gelatina (GelMA) posee excelentes propiedades biocompatibles y biodegradables porque contiene muchos ácidos arginina-glicina-aspárticos (RGD) y secuencias de metaloproteinasas de matriz. Dopamina (DA), como neurotransmisor esencial, Ha demostrado su eficacia en la regulación del desarrollo neuronal y en la mejora del crecimiento de neuritas. En este estudio, los andamios neuronales GelMA-DA con estructuras jerárquicas se fabricaron en 3D utilizando nuestra impresora basada en estereolitografía diseñada a medida. DA se funcionalizó en GelMA para sintetizar una tinta imprimible biocompatible (GelMA-DA) para mejorar la diferenciación neural. Además, las células madre neurales (NSC) se emplearon como la fuente celular primaria para estos andamios debido a su capacidad de diferenciarse terminalmente en una variedad de tipos de células, incluidas neuronas, astrocitos y oligodendrocitos. Los andamios resultantes de GelMA-DA exhibieron un entorno 3D altamente poroso e interconectado, que es favorable para soportar el crecimiento de NSC. El análisis por microscopía confocal de la diferenciación neural demostró que se formó una red neuronal distinta en los andamios GelMA-DA. En particular, las mejoras más significativas fueron la expresión mejorada del gen neuronal de TUJ1 y MAP2. En general, nuestros resultados demostraron que los andamios GelMA-DA personalizables impresos en 3D tienen un papel positivo en la promoción de la diferenciación neural, lo cual es prometedor para avanzar en la reparación y regeneración nerviosa en el futuro.

• Xuan Zhou, y otros. ACS Appl. Mater. Interfaces 2018 10 10 8993-9001. Fecha de publicación : 20 de febrero de 2018. https://doi.org/10.1021/acsami.7b18197