Il metodo Novello utilizza i laser per scolpire i percorsi dentro i gel biocompatibili

La medicina Futura è limitata per comprendere le estese tecnologie di tessuto-assistenza tecnica quali i organo-su-chip e i organoids - organi miniatura sviluppati dalle cellule staminali. Ma tutto questo è affermato su un compito semplice eppure provocatorio: comportamento cellulare gestente in tre dimensioni. Finora, la maggior parte dei approcci della coltura cellulare sono limitati agli ambienti bidimensionali (per esempio una capsula di Petri O un chip), ma a quello nè biologia reale delle corrispondenze nè ci aiuta a scolpire i tessuti e gli organi. Due scienziati di EPFL ora hanno messo a punto un nuovo metodo che utilizza i laser per ottener con faticae i percorsi dentro i gel biocompatibili localmente per influenzare la funzione delle cellule e per promuovere la formazione del tessuto. L'opera è pubblicata in Materiali Avanzati.

Nell'organismo, le celle si sviluppano nei microspaces 3D che sono specifici ad ogni tipo di tessuto - il fegato, il rene, il polmone, il cuore, il cervello Ecc. Questi microenvironments sono importanti perché gestiscono il comportamento delle celle, per esempio come interagiscono con altre parti del tessuto per aiutare per svilupparsi, funzionare e la riparazione. Inoltre, i microenvironments stessi sono molto dinamici ed adattabili, inviando alle celle i vari segnali biochimici adattare il loro comportamento ai cambiamenti fisiologici.

Ciò significa che la fusione affatto riuscita della biologia e costruire devono in primo luogo potere coltivare le celle negli spazi su misura eppure biologicamente attivi 3D. Lavorando all'Istituto di EPFL della Bioingegneria, Matthias Lütolf ed il suo studente Nathalie Brandenberg di PhD hanno messo a punto un metodo che utilizza un laser per tagliare le vie e le reti tridimensionali per le celle dentro un'impalcatura dell'idrogel che abbina il loro ambiente naturale.

Il metodo combina i laser con il microfluidics - la scienza dei liquidi gestenti negli spazi micrometro di taglia. I laser breve pulsati focalized utilizzati scienziati, che possono generare abbastanza potenza creare già i tunnel minuscoli in gel differenti hanno utilizzato nella biologia cellulare e nell'assistenza tecnica del tessuto. Il laser può essere applicato prima o persino durante la coltura cellulare 3D, significante che le celle possono essere gestite in tempo reale “„ per abbinare la loro crescita naturale.

Nel Frattempo, il microfluidics si è trasformato nel tasto ad assistenza tecnica del tessuto. La tecnologia offre il controllo senza precedenti sopra il microenvironment delle cellule, poichè può emulare l'adattabilità complessa dei microenvironments biologici, permettente la comportamento-regolazione segnala per essere consegnata alle celle sotto forma di droghe o di altra composti.

come tale, il microfluidics è usato estesamente per sviluppare i sistemi della coltura cellulare per le celle crescenti. Tuttavia, il microfluidics in gran parte è stato limitato alle 2D applicazioni della coltura cellulare e non è facile da fare domanda per coltura cellulare a lungo termine. Alcuni sforzi per utilizzare il microfluidics nelle culture 3D hanno provato riuscito, ma comprendono i punti a forte intensità di mano d'opera multipli che li rendono inefficienti per le applicazioni standardizzate. Ma combinando il microfluidics con la flessibilità di scultura del laser (o “del photoablation„), Brandenberg e Lütolf hanno portato la facilità, la robustezza e la versatilità all'approccio.

“Il Nostro metodo indirizza le limitazioni degli approcci precedenti,„ dice Lütolf. “È completamente - compatibile con le colture cellulari 3D e può applicarsi con una vasta gamma di materiali, le geometrie differenti e può introdurre o cambiare le reti microfluidic esistenti nel corso di un esperimento alle celle di controllo in un modo senza precedenti.„

Sorgente: Ecole Polytechnique Fédérale de Losanna