La méthode Nouvelle utilise des lasers pour découper des chemins à l'intérieur des gels biocompatibles

Le Futur médicament est lié pour comprendre de vastes technologies de tissu-bureau d'études telles que des organe-sur-puces et des organoids - organes miniatures développés des cellules souche. Mais tout ceci est affirmé sur une tâche simple pourtant provocante : comportement cellulaire de réglage dans trois cotes. Jusqu'ici, la plupart des élans de culture cellulaire ne sont limités aux environnements bidimensionnels (par exemple une boîte de Pétri Ou une puce), mais à celui ni biologie réelle de correspondances ni nous aident à sculpter des tissus et des organes. Deux scientifiques d'EPFL ont maintenant développé une méthode neuve qui utilise des lasers pour découper à l'extérieur des chemins à l'intérieur des gels biocompatibles localement pour influencer le fonctionnement de cellules et pour introduire la formation de tissu. Le travail est publié en Matériaux Avancés.

Dans le fuselage, les cellules se développent dans les microspaces 3D qui sont particuliers à chaque type de tissu - le foie, le rein, le poumon, le coeur, le cerveau Etc. Ces micro-environnements sont importants parce qu'ils règlent le comportement des cellules, par exemple comment ils agissent l'un sur l'autre avec d'autres parties du tissu pour aider lui pour se développer, fonctionner, et le réglage. De plus, les micro-environnements eux-mêmes sont très dynamiques et capables de s'adapter, envoyant aux cellules les signes biochimiques variés d'adapter leur comportement aux modifications physiologiques.

Ceci signifie que le fusionnement réussi de la biologie et concevoir doivent d'abord pouvoir élever des cellules dans les espaces sur commande 3D pourtant biologiquement actifs. Fonctionnant à l'Institut d'EPFL de la Bio-ingénierie, Matthias Lütolf et son élève Nathalie Brandenberg de PhD ont développé une méthode qui utilise un laser pour couper des voies en trois dimensions et des réseaux pour des cellules à l'intérieur d'un échafaudage d'hydrogel qui apparie leur environnement naturel.

La méthode combine les lasers avec le microfluidics - la science des liquide de réglage dans les espaces de taille d'un micromètre. Les lasers court-pulsés focalized utilisés par scientifiques, qui peuvent développer assez d'alimentation électrique de produire les tunnels minuscules dans différents gels déjà ont utilisé dans la biologie cellulaire et le bureau d'études de tissu. Le laser peut être appliqué avant ou même pendant la culture cellulaire 3D, signifiant que les cellules peuvent être réglées dans le « temps réel » d'apparier leur accroissement naturel.

En Attendant, le microfluidics sont devenus la clé au bureau d'études de tissu. La technologie offre le contrôle sans précédent du micro-environnement des cellules, car elle peut émuler l'adaptabilité complexe des micro-environnements biologiques, permettant le comportement-réglage signale pour être livrée aux cellules sous forme de médicaments ou d'autre des composés.

en soi, le microfluidics sont considérable employés pour établir des systèmes de culture cellulaire pour grandissant des cellules. Cependant, le microfluidics ont été en grande partie limités aux 2D applications de culture cellulaire, et ne sont pas facile à s'appliquer pour la culture cellulaire à long terme. Quelques efforts pour utiliser le microfluidics dans les cultures 3D ont réussi prouvé, mais ils concernent les phases à forte intensité de main d'oeuvre multiples qui les rendent inefficaces pour des applications normalisées. Mais en combinant le microfluidics avec la souplesse du découpage de laser (ou du « photoablation »), Brandenberg et Lütolf ont porté la facilité, la robustesse et la souplesse à l'élan.

« Notre méthode adresse les limitations des élans précédents, » dit Lütolf. « Il est entièrement compatible avec les cultures cellulaires 3D, et peut être appliqué avec un large éventail de matériaux, les différentes géométries, et peut introduire ou changer les réseaux microfluidic existants pendant une expérience en cellules de contrôle d'une voie sans précédent. »

Source : Ecole Polytechnique Fédérale De Lausanne