Новый биопринтер ускоряет тканевую инженерию
Исследователи из Университета Алабамы в Бирмингеме разработали способ ускорить создание тканей с помощью нового биопринтера стоимостью $2000, о чём сообщают в журнале Micromachines.
Ключевая инновация: В отличие от первого коммерческого биопринтера из Японии, который размещает тканевые сфероиды по одному на металлические иглы, подход UAB может повысить эффективность такой бескаркасной биопечати в сотню раз.
Как это работает:
- Строительные блоки — предварительно выращенные сфероиды из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток человека, содержащие по 200 000 клеток каждый.
- Принцип действия — биопринтер захватывает несколько сфероидов одновременно и размещает их на матрице игл за один цикл.
- Прототип использовал матрицу 4×4 (16 игл), что позволяло размещать 16 сфероидов за цикл длительностью 45 секунд.
Конструкция устройства:
- Сцена с ванной для сфероидов — вмещает резервуар (часовое стекло), где сфероиды собираются в центре.
- Печатающая головка — с 16 отверстиями в форме матрицы игл. Вакуумный насос втягивает сфероиды на каждое отверстие.
- Ванна с игольной решёткой — на кончики 16 игл печатающая головка аккуратно помещает сфероиды, после чего вакуум отключается.
Испытания и доказательство концепции:
- Сначала использовались стеклянные и альгинатные шарики для тестирования эффективности захвата и точности печати.
- Затем были успешно использованы сфероиды из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток человека, подтвердив способность биопринтера размещать массив клеточных сфероидов на иглах.
Преимущества:
- Устройство размером с тостер легко помещается в бокс биологической безопасности.
- Его детали можно стерилизовать в автоклаве или оксидом этилена.
- Биопринтер эффективен, точен и легко масштабируется для печати крупных тканей.
Цитата: «Эта новая, послойная, бескаркасная биопечать эффективна и точна в работе, и её легко масштабировать для печати крупных тканей», — говорит ведущий исследователь и автор-корреспондент Цзяньи "Джей" Чжан.