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Os pesquisadores desenvolvem o sistema reprodutível barato novo para o co-cultivo das pilhas

Os cientistas do laboratório regulamentar da sinalização da pilha de MIPT desenvolveram um sistema reprodutível novo do baixo custo para o co-cultivo das pilhas. Este sistema é baseado em uma membrana polimerizada de BSA. Seus tamanho e relevo são determinados por um molde criado usando uma impressora 3D. A possibilidade de co-cultivo é conseguida com nanoparticles magnéticos (NPs). Este NPs ligado na membrana, que permite que seja mantida ao mar em um líquido da cultura usando um campo magnético constante. O estudo foi publicado no jornal Bioprinting.

Para estudar como as pilhas diferentes se influenciam, uma deve separá-los no espaço primeiramente. O modelo o mais simples do co-cultivo da pilha é baseado em aplicar um media condicionado assim chamado. Duas populações da pilha são cultivadas separada, a seguir o media de cultura que foi usado para crescer uma das populações é recolhido e usado para uma outra população da pilha. Contudo, o problema com este modelo é que as breves moléculas não são estáveis em um media condicionado e não têm o tempo para transferir à população da pilha do autómato. E conseqüentemente, isto conduz à ausência de sinais de realimentação que existem em circunstâncias naturais

Uma das realizações as mais significativas na revelação de sistemas do co-cultivo foi feito por Clifford Grobstein em 1953. Usou inserções permeáveis com membranas microporous. Tais sistemas para modelar mudanças no fenótipo celular são apresentados de “pelo sistema Transwell”. As desvantagens principais de sistemas disponíveis no comércio são o preço alto e a incapacidade reproduzi-los independente no laboratório. Contudo, este problema pode ser resolvido usando a impressão (3D) tridimensional. Esta tecnologia permite produz a rapidamente e correctamente dispositivos especialmente projetados para experimenta in vitro com o suficientes detalhe e precisão.

Os pesquisadores do laboratório regulamentar da sinalização da pilha em MIPT desenvolveram seu próprio sistema do co-cultivo que é barato e reprodutível.

Nós decidimos criar uma matriz baseada em uma proteína ligada. Tais sistemas são usados frequentemente simular matrizes biológicas. Para conseguir a possibilidade de co-cultivo de várias pilhas, nós escolhemos uma solução original que não fosse usada antes. Para manter a membrana da proteína acima de alguma altura dentro da embarcação, nós decidimos saturá-la com nanoparticles magnéticos. Como o componente principal da membrana, a albumina de soro bovino (BSA) foi escolhida. Esta proteína é não-tóxica, amplamente disponível, é usada activamente no vários campos da biologia, e, geralmente, está já disponível em todo o laboratório.”

Ilia Zubarev, pesquisador principal, research fellow superior, laboratório do regulamento da sinalização da pilha de MIPT

A possibilidade de co-cultivo é conseguida com o uso de um sistema de apoio magnético da membrana à tona. Para isto, os nanoparticles magnéticos são adicionados à membrana, e um sistema baseado em ímãs permanentes é colocado acima do prato. As pilhas cultivadas na membrana retêm sua viabilidade e podem dividir-se, a membrana pode ser fixa para a mancha histochemical ou immunocytochemical, e as pilhas podem ser separadas da membrana para um estudo mais adicional. O custo da membrana final é sobre os E.U. 1 USD, que são diversas contrapartes menos do que disponíveis no comércio das épocas. O método da impressão 3D permite ajusta a flexìvel e rapidamente o processo de manufactura às necessidades de um laboratório particular. Tais membranas da proteína podem ser feitas em todo o laboratório usando uma impressora 3D e uns reagentes de laboratório gerais amplamente disponíveis.

Zubarev adicionou: “Na parte inferior do prato de Petri, como na membrana, os tipos diferentes de pilhas foram crescidos. A membrana com pilhas foi mantida ao mar no media de cultura. Por vários dias, as pilhas trocaram sinais um com o otro, e em seguida isso era possível avaliar sua influência mútua.

Tal sistema do co-cultivo pode ser manufacturado em todo o laboratório, e é uma alternativa eficaz na redução de custos às abas comerciais para o co-cultivo da pilha.”

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.