En la película "Transformers, "los coches se transforman en robots, jets o una variedad de maquinaria. Un concepto similar inspiró a un grupo de investigadores a combinar la formación de espuma de gas, que es una mezcla de productos químicos que induce el burbujeo de gas, y tecnologías de moldeo 3D para transformar rápidamente las membranas electrohiladas en formas complejas en 3D para aplicaciones biomédicas.

En Reseñas de física aplicada , el grupo informa sobre su nuevo enfoque que demuestra mejoras significativas en velocidad y calidad en comparación con otros métodos. El trabajo es también la primera demostración exitosa de la formación de construcciones de tejido neural 3-D con una estructura ordenada a través de la diferenciación de células madre / progenitoras neurales humanas en estos andamios de nanofibras 3-D transformados.

"El electrohilado es una tecnología para producir membranas de nanofibras, "dijo el coautor Jingwei Xie, en el Centro Médico de la Universidad de Nebraska. "El principio físico detrás de esto implica aplicar una fuerza eléctrica para superar la tensión superficial de una solución para alargar un chorro de solución en fibras continuas y ultrafinas después de la evaporación del solvente".

Debido a una propiedad intrínseca del electrohilado, las nanofibras a menudo se depositan para formar membranas o láminas bidimensionales con estructuras densas y tamaños de poros pequeños que son menores que el tamaño de las células.

"Esto inhibe en gran medida las aplicaciones de nanofibras electrohiladas, debido a que las células no logran sembrar o penetrar a través de las membranas de nanofibras, que es indeseable, " él explicó.

Los investigadores combinaron conceptos de espuma de gas y moldeo en 3-D para expandir las membranas de nanofibras dentro de un espacio confinado para formar objetos de nanofibras en 3D prediseñados en forma cilíndrica, cuboides, esférico, y formas irregulares.

"Nuestros objetos tridimensionales tienen el tamaño de poro adecuado y la alineación controlada de las fibras para guiar y mejorar la penetración celular para formar tejido nuevo, "Dijo Xie.

El trabajo del grupo es significativo, porque se puede hacer en una hora. Otros métodos pueden requerir hasta 12 horas para completar el proceso de transformación.

"Gracias a la capacidad de imitar la arquitectura de la matriz extracelular, Las nanofibras electrohiladas muestran un gran potencial en aplicaciones como la ingeniería de tejidos, medicina regenerativa y modelado de tejidos, "dijo Xie.

Uno de los hallazgos más intrigantes del grupo es que después de recubrir objetos de nanofibras tridimensionales con gelatina, exhiben superelasticidad y recuperación de forma.

"Recubierto de gelatina, Los andamios en forma de cubo funcionalizados con revestimientos de polipirrol exhibieron conductividad eléctrica dinámica durante la compresión cíclica. " él dijo.

También demostraron que los objetos de nanofibras en forma de cuboide eran efectivos para la hemorragia compresible en un modelo de lesión hepática de cerdo.

En el futuro, El método del grupo puede ayudar a "permitir biomateriales sin tratamiento para la reparación y regeneración de tejidos, como el uso de objetos de nanofibras prediseñados para adaptarse a defectos de tejido irregulares, "Xie dijo." Más allá de eso, la superelasticidad y la recuperación de la forma podrían permitir la aplicación de objetos de nanofibras tridimensionales de una manera mínimamente invasiva ".