O método Novo usa lasers para cinzelar trajectos dentro dos geles biocompatible

A medicina Futura é limitada para incluir tecnologias extensivas da tecido-engenharia tais como órgão-em-microplaquetas e organoids - órgãos diminutos crescidos das células estaminais. Mas todo o isto é predicado em uma tarefa simples contudo desafiante: comportamento celular de controlo em três dimensões. Até agora, a maioria de aproximações da cultura celular são limitadas aos ambientes bidimensionais (por exemplo um prato de Petri ou uma microplaqueta), mas àquele nem biologia real dos fósforos nem ajudam-nos a esculpir tecidos e órgãos. Dois cientistas de EPFL têm desenvolvido agora um método novo que usasse lasers para cinzelar para fora trajectos dentro dos geles biocompatible para influenciar a função da pilha e para promover localmente a formação do tecido. O trabalho é publicado em Materiais Avançados.

No corpo, as pilhas crescem nos microspaces 3D que são específicos a cada tipo de tecido - fígado, rim, pulmão, coração, cérebro Etc. Estes microambiente são importantes porque controlam o comportamento das pilhas, por exemplo como interagem com outras partes do tecido para ajudar o a se tornar, funcionar, e o reparo. Além, os microambiente eles mesmos são muito dinâmicos e adaptávens, enviando às pilhas vários sinais bioquímicos adaptar seu comportamento às mudanças fisiológicos.

Isto significa que a fusão bem sucedida da biologia e projetar devem primeiramente poder crescer pilhas nos espaços 3D feitos por encomenda contudo biologicamente activos. Trabalhando no Instituto de EPFL da Tecnologia Biológica, Matthias Lütolf e seu Aluno de doutoramento Nathalie Brandenberg desenvolveram um método que usasse um laser para cortar caminhos e redes tridimensionais para pilhas dentro de um andaime do hydrogel que combinasse seu ambiente natural.

O método combina os lasers com o microfluidics - a ciência de líquidos de controlo em espaços micrômetro-feitos sob medida. Os lasers curto-pulsados focalized usados cientistas, que podem gerar bastante potência criar já túneis minúsculos em geles diferentes usaram-se na biologia celular e na engenharia do tecido. O laser pode ser aplicado antes ou mesmo durante da cultura celular 3D, significando que as pilhas podem ser controladas no “tempo real” combinar seu crescimento natural.

Entrementes, o microfluidics transformou-se a chave à engenharia do tecido. A tecnologia oferece controle inaudito sobre o microambiente das pilhas, como pode emular a adaptação complexa de microambiente biológicos, permitindo o comportamento-ajuste sinaliza para ser entregada às pilhas sob a forma das drogas ou de outro compostos.

como tal, o microfluidics é usado extensivamente para construir sistemas da cultura celular para pilhas crescentes. Contudo, o microfluidics foi limitado pela maior parte às 2D aplicações da cultura celular, e não é fácil de aplicar-se para a cultura celular a longo prazo. Alguns esforços para usar o microfluidics nas culturas 3D provaram bem sucedido, mas envolvem as etapas trabalho-intensivas múltiplas que as tornam incapazes para aplicações estandardizadas. Mas combinando o microfluidics com a flexibilidade da cinzeladura do laser (ou do “photoablation”), Brandenberg e Lütolf trouxeram a facilidade, o vigor e a versatilidade à aproximação.

“Nosso método endereça as limitações de aproximações precedentes,” diz Lütolf. “É inteiramente - compatível com culturas celulares 3D, e pode ser aplicado com uma vasta gama de materiais, geometria diferentes, e pode introduzir ou mudar redes microfluidic existentes durante uma experiência às pilhas do controle em uma maneira inaudita.”

Source: Ecole Polytechnique Fédérale de Lausana