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Les chercheurs développent le système reproductible bon marché neuf pour la Co-culture des cellules

Les scientifiques du laboratoire réglementaire de signalisation de cellules de MIPT ont développé un système reproductible de coût bas neuf pour la Co-culture des cellules. Ce système est basé sur une membrane polymérisée de BSA. Sa taille et relief sont déterminés par un moulage produit utilisant une imprimante 3D. La possibilité de Co-culture est réalisée avec les nanoparticles magnétiques (NPs). Ce NPs réticulé dans la membrane, qui lui permet d'être maintenue à flot dans un liquide de culture utilisant un champ magnétique continuel. L'étude était publiée dans le tourillon Bioprinting.

Pour étudier comment les différentes cellules s'influencent, on devrait les séparer dans l'espace d'abord. Le modèle le plus simple de la Co-culture de cellules est basé sur appliquer un soi-disant support révisé. Deux populations cellulaires sont cultivées séparé, puis le milieu de culture qui a été employé pour élever une des populations est rassemblé et employé pour une autre population cellulaire. Cependant, le problème avec ce modèle est que les molécules de courte durée ne sont pas stables dans un support révisé et n'ont pas le temps pour transférer à la population cellulaire d'accepteur. Et par conséquent, ceci mène à l'absence des signaux de retour existant en conditions naturelles

Un des accomplissements les plus significatifs dans le développement des systèmes de Co-culture a été effectué par Clifford Grobstein en 1953. Il a employé les garnitures intérieures perméables avec les membranes microporeuses. De tels systèmes pour modéliser des changements du phénotype cellulaire sont présentés par le « système de Transwell ». Les désavantages principaux des systèmes disponibles dans le commerce sont le prix élevé et l'incapacité de les reproduire indépendamment dans le laboratoire. Cependant, ce problème peut être résolu utilisant l'impression (3D) en trois dimensions. Cette technologie permet produisent à rapidement et correctement les dispositifs particulièrement conçus pour des expériences in vitro avec le petit groupe et l'exactitude suffisants.

Les chercheurs du laboratoire réglementaire de signalisation de cellules à MIPT ont développé leur propre système de Co-culture qui est bon marché et reproductible.

Nous avons décidé de produire une modification basée sur une protéine réticulée. De tels systèmes sont employés souvent pour simuler les modifications biologiques. Pour réaliser la possibilité de Co-culture des cellules variées, nous avons choisi une solution originelle qui n'avait pas été employée déja. Pour mettre à jour la membrane de protéine au-dessus d'une certaine hauteur à l'intérieur du récipient, nous avons décidé de le saturer avec les nanoparticles magnétiques. Comme composante principale de la membrane, de l'albumine de sérum de boeuf (BSA) a été choisie. Cette protéine est non-toxique, largement - procurable, est activement employée dans les domaines variés de la biologie, et, en règle générale, est déjà procurable dans n'importe quel laboratoire. »

Ilia Zubarev, principal chercheur, chargé de recherches supérieur, laboratoire de règlement de signalisation de cellules de MIPT

La possibilité de Co-culture est réalisée à flot par l'utilisation d'un système du support magnétique de la membrane. Pour ceci, des nanoparticles magnétiques sont ajoutés à la membrane, et un système basé sur des aimants permanents est mis au-dessus de l'assiette. Les cellules cultivées sur la membrane maintiennent leur viabilité et peuvent se diviser, la membrane peut être fixe pour histochimique ou l'immunocytochimique souillant, et les cellules peuvent être séparées de la membrane pour davantage d'étude. Le coût de la membrane finale est au sujet des USA 1 USD, qui sont plusieurs homologues moins que disponibles dans le commerce de périodes. La méthode de l'impression 3D permet règlent à flexible et rapidement le processus de fabrication sur les besoins d'un laboratoire particulier. De telles membranes de protéine peuvent être effectuées dans n'importe quel laboratoire utilisant une imprimante 3D et largement - les réactifs de laboratoire généraux procurables.

Zubarev a ajouté : « Au bas de la boîte de Pétri, Comme sur la membrane, différents types de cellules ont été développés. La membrane avec des cellules ont été maintenues à flot dans le milieu de culture. Pendant plusieurs jours, les cellules ont mélangé des signes les uns avec les autres, et ensuite cela il était possible d'évaluer leur influence mutuelle.

Un tel système de Co-culture peut être fabriqué en n'importe quel laboratoire, et c'est une alternative rentable aux languettes commerciales pour la Co-culture de cellules. »

Source:
Journal reference:

Minin, A., et al. (2021) Development of a cell co-cultivation system based on protein magnetic membranes, using a MSLA 3D printer. Bioprinting. doi.org/10.1016/j.bprint.2021.e00150.