Tim ilmuwan internasional telah menemukan bahan baru yang dapat dicetak dalam bentuk tiga dimensi untuk membuat struktur yang menyerupai jaringan pembuluh darah.
Dalam sebuah studi baru yang diterbitkan di Nature Communications, yang dipimpin oleh Alvaro Mata dari University of Nottingham dan Queen Mary University London, para peneliti telah mengembangkan cara untuk mencetak graphene oxide secara tiga dimensi dengan suatu protein yang dapat diatur ke dalam struktur berbentuk pipa yang mereplikasi beberapa sifat dari jaringan pembuluh darah.
“Hal ini dapat memungkinkan penciptaan pembuluh darah di laboratorium dan memiliki implikasi dalam pengembangan obat yang lebih aman dan lebih efisien, yang menandakan bahwa perawatan berpotensi dapat menjangkau pasien, jauh lebih cepat.” kata Mata.
Self-assembly merupakan suatu proses di mana berbagai komponen dapat diatur menjadi sebuah struktur yang lebih besar dan terdefinisi dengan baik. Sistem biologis mengandalkan proses ini untuk merakit blok-bangunan molekul secara terkumpul menjadi bahan-bahan yang kompleks dan fungsional dengan menunjukkan sifat-sifat luar biasa, seperti kapasitas untuk tumbuh, bereplikasi, dan melakukan fungsi-fungsi yang kuat.
Biomaterial baru ini dibuat oleh self-assembly protein dengan graphene oxide. Mekanisme perakitannya memungkinkan daerah fleksibel (tidak teratur) dari protein untuk menyesuaikan diri dengan graphene oxide, menghasilkan interaksi yang kuat di antara keduanya. Dengan mengendalikan cara di mana dua komponen dicampur, adalah mungkin untuk memandu perakitan tersebut pada berbagai ukuran dari skala sel dan menuju sebuah struktur yang kuat dan kompleks.
Bahan tersebut kemudian dapat digunakan sebagai bioink pencetakan 3-D untuk mencetak struktur dengan geometri yang rumit dan resolusi hingga 10 um. Tim peneliti telah menunjukkan kapasitasnya untuk membangun suatu struktur seperti pembuluh darah di hadapan sel dan menunjukkan sifat kimia dan mekaniknya yang relevan secara biologis.
Yuanhao Wu adalah peneliti utama dalam proyek tersebut, mengatakan: “Ada minat besar untuk mengembangkan bahan dan proses fabrikasi yang meniru dari alam. Namun, kemampuan untuk membangun bahan dan perangkat fungsional yang kuat melalui perakitan mandiri dari komponen molekul hingga saat ini masih terbatas.
“Penelitian ini memperkenalkan metode baru untuk mengintegrasikan protein dengan graphene oxide secara mandiri dengan cara yang dengan mudah dapat diintegrasikan dengan pembuatan bahan tambahan untuk dengan mudah membuat perangkat biofluida yang memungkinkan kita mereplikasi bagian penting dari jaringan manusia dan organ di laboratorium.”
