Новое устройство доставляет отдельные клетки одним нажатием кнопки

Спин-офф EPFL, компания SEED Biosciences, разработала робот-пипетку, способный дозировать отдельные клетки по одной. Их инновация повышает надёжность и отслеживаемость, экономя время и деньги исследователей в области наук о жизни.

Инженеры SEED Biosciences создали уникального робота-пипетку, который может изолировать одиночные клетки нажатием кнопки, не повреждая их. Устройство также записывает электрическую сигнатуру клеток для их отслеживания. Эта инновация может сэкономить исследователям несколько недель времени и ускорить разработки в фармацевтике, лечении рака и персонализированной медицине. Компания начала продажи устройства в этом году.

Создание клеточных линий из одной клетки

Каждая биологическая клетка уникальна, что затрудняет сравнение и получение надёжных результатов. Клонирование стволовых и раковых клеток для создания клеточных линий из одной клетки необходимо для разработки новых терапий. Такой подход используют, например, в FDA.

Современный метод многократного разведения клеток занимает несколько недель и является долгим и дорогим процессом. Профессор EPFL Янн Баррандон годами ждал, когда инженеры создадут систему, упрощающую этот этап. В итоге он предложил проект двум аспирантам EPFL — Давиду Бонзону и Жоржу Мюллеру, которые взялись за его реализацию в лаборатории Microsystems 4 под руководством профессора Филиппа Рено. После нескольких лет работы они создали устройство и основали SEED Biosciences. Их система под названием Dispencell — первая, которая соответствует всем требованиям: проста в использовании, не влияет на функции клеток, может стерилизоваться и улучшает отслеживаемость.

Как работает устройство

Исследователи набирают в пипетку 20 µL раствора с высокой концентрацией клеток (несколько сотен) и помещают её наконечник в чашку для дозирования. Нажатием кнопки они выпускают клетки по одной. Система включает электронный датчик и программное обеспечение, которое записывает электрическую сигнатуру каждой клетки, когда та проходит через наконечник. Клетки отображаются на экране в виде чётких пиков. Компания работает над функцией, которая сможет отличать повреждённые клетки от здоровых.

Два электрода в наконечнике пипетки

В основе устройства лежит 50-летний механизм — счётчик Культера. В устройстве SEED Biosciences один электрод расположен у наконечника пипетки, а другой — в растворе. Тонкая мембрана с отверстием 30 μm на самом кончике пипетки позволяет клеткам проходить по одной. Устройство обнаруживает и записывает клетки по мере их прохождения: поскольку клетки не проводят ток, они вызывают изменения в силе тока в зависимости от своего размера. Измеряя это изменение, программное обеспечение определяет прохождение клетки и её электрическую сигнатуру. Наконечники пипеток предназначены для стерилизации и замены во избежание загрязнения.