Bioreaktor mikroprzepływowy z drukowaniem 3D do hodowli organoidów mózgu

Naukowcy z MIT i Indyjskiego Instytutu Technologii w Madrasie opracowali drukowany w 3D bioreaktor mikrostrumieniowy, który można wykorzystać do hodowli i badania organoidów mózgu. Maleńkie samoorganizujące się guzki tkanki mózgowej są bardzo przydatne w badaniu chorób neurologicznych i skutków leków. Jednak bioreaktory używane do hodowli organoidów mózgu mogą być nieporęczne i kosztowne, i nie zawsze pozwalają na łatwe oglądanie organoidów w miarę ich wzrostu. Ta najnowsza technologia ma na celu dostarczenie taniego bioreaktora organoidalnego z wykorzystaniem zalet druku 3D i mikroprzepływów.

Organoidy dają szansę na tworzenie „mini narządów”, a możliwości badań medycznych są ogromne. Jednak hodowanie i badanie tych struktur może stanowić poważne wyzwanie. Oglądanie organoidów podczas ich wzrostu może wymagać specjalistycznego sprzętu do hodowli komórek, takiego jak drogie płytki ze szklanym dnem, które są kompatybilne tylko z określonymi mikroskopami.

Ponadto takie naczynia hodowlane są w dużej mierze odpowiednie tylko do oglądania organoidów, ale nie nadają się do długotrwałej hodowli, która może mieć miejsce w obszernych i drogich bioreaktorach. Urządzenia te umożliwiają naukowcom wymianę pożywki wokół organoidów i umożliwiają przepływowi pożywki wokół organoidów, aby wpływać na ich wzrost.

Mikroprzepływy mogą oferować mniejsze, bardziej przyjazne dla użytkownika bioreaktory, ale takie urządzenia mogą być trudne lub kosztowne w produkcji. To najnowsze urządzenie łączy zalety mikroprzepływów i druku 3D, aby stworzyć niedrogi bioreaktor mikrostrumieniowy, który umożliwia naukowcom łatwe oglądanie organoidów w miarę ich wzrostu. Każda jednostka kosztuje zaledwie 5 USD i można je ponownie wykorzystać.

„Nasze koszty projektowania są znacznie niższe niż w przypadku tradycyjnych produktów do hodowli organoidów na płytkach Petriego lub bioreaktorach spinowych” – powiedział Ikram Khan, badacz zaangażowany w badanie, w komunikacie prasowym Amerykańskiego Instytutu Fizyki. „Ponadto chip można myć wodą destylowaną, suszyć i sterylizować w autoklawie, dzięki czemu nadaje się do wielokrotnego użytku”.

Naukowcy wykorzystują biokompatybilną żywicę (która jest również stosowana w stomatologii) jako materiał drukowany i światło UV do utwardzania żywicy przed użyciem. Drukowane bioreaktory zawierają szklany szkiełko nad dołkami, w których znajdują się organoidy, tak aby można je było łatwo zobaczyć, oraz porty wlotowe, dzięki czemu naukowcy mogą dodawać pożywkę lub leki, które są badane.

Naukowcom udało się już z powodzeniem hodować i obserwować organoidy przez dłuższy czas. W rzeczywistości organoidy wydają się być zdrowsze niż te hodowane tradycyjnymi metodami. „Jedną z zalet naszego urządzenia mikroprzepływowego jest to, że umożliwia ono stałą perfuzję komory hodowlanej, która bardziej naśladuje fizjologiczną perfuzję tkanki niż konwencjonalna hodowla, a tym samym zmniejsza śmierć komórek w rdzeniu organoidalnym” – powiedział Khan.

Studiować w Biomikroprzepływy: Niedrogi drukowany w 3D bioreaktor mikroprzepływowy i komora obrazowania do obrazowania żywych organoidów

Przez: Amerykański Instytut Fizyki

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *