Inkjet bioprinting åpner celler for nye muligheter

Helse og velvære

Brian Dodson

23. mars 2012

Ved hjelp av en modifisert HP DeskJet 500-skriver har forskere ved Clemson University oppdaget at inkjet bioprinting forstyrrer membranene i cellene som skrives ut, og lar dem åpne for å ha proteiner satt inn

Med litt oppfinnsomhet kan kontorutstyr brukes på overraskende måter. Gamle blekkskrivere er et viktig verktøy for bioprinting (de gamle modellene har større dråpestørrelse, noe som gjør en mer behagelig passform for at celler skal passere ubeskadiget). Ved å tømme ut blekkpatronene og påfylling med en last av celler i en bærervæske, har forskere skrevet ut mønstre av cellepakkede dråper for å skape levende vev. Nylig har forskere fra Clemson University oppdaget at inkjet bioprinting forstyrrer membranene i cellene som skrives ut, slik at de åpnes for å ha proteiner satt inn ... og åpner nye veier for forskning på feltet.

Målet med bioprinting er å etter hvert vokse nye kroppsdeler for transplantasjon. Denne videoen fra Christopher Barnatt gir en god oversikt over bioprintingsprosessen og hvor den kan lede oss.

Det viser seg at blekkskriver bioprinting gjør mer enn bare å deponere levende celler. Ved hjelp av en modifisert HP DeskJet 500-skriver har Dr. Delphine Dean og forskere fra Clemson University funnet en nyttig bivirkning for bioprintingsprosessen.

Skriveren ble modifisert ved å fjerne papirmatemekanismen og legge til et 3D-trinn for å flytte lysbildene som cellemønstre skal skrives ut på. Blekket ble erstattet med en celleoppløsning og cellene ble trykt i lineære striper direkte på lysbildene. Ved å flytte lysbildene frem og tilbake og i høyden, er 3D bioprinting mulig.

Dr. Dean 's gruppe oppdaget nylig at stresset av dråpeutkastning og påvirkning forstyrrer cellevegger, skaper midlertidige hull i membranene av levende celler. Disse porene tillater forskere å sette molekyler inne i celler som ikke ville passe, og studere hvordan cellene reagerer.

"Vi hadde først ideen til denne metoden da vi ønsket å kunne visualisere endringer i cytoskeletonarrangementet på grunn av påførte krefter på celler, " sa Dr. Dean.

Laget oppnådde dette målet ved å bruke hullene til å introdusere fluorescerende molekyler som belyser cytoskelet i cellen.

"Vi er faktisk interessert i cellemekanikken til komprimerte celler, " sa Dr. Dean. "Denne metoden gjør det mulig for oss å presse på cellene og se responsen enkelt. Vi er interessert i kardiovaskulære celler, og hvordan de reagerer på mekanisk kraft. "

For tiden begrenser størrelsen på hullene (10 nm) hvilke proteiner som kan settes inn i cellene, men forfining av prosessen kan godt utvide dette området.

Den nye teknikken inneholder også løfte om å introdusere proteiner i modne celler som omprogrammerer disse cellene for å vende tilbake til pluripotente stamceller som en del av bioprintingsprosessen. Denne egenskapen vil tillate at et stort spekter av kroppsvev skal skrives ut fra en lett vedlikeholdt fôrlager.

Detaljer om metoden ble publisert i JoVE, Journal of Visualized Experiments, 16. mars.

"Forfatterne har brukt en svært nyskapende tilnærming til bioprinting-celler. Dessuten kan denne tilnærmingen brukes til andre applikasjoner enn celleutskrift, sier JoVE Science Editor, Dr. Nandita Singh. "Matrixproteiner kan skrives ut på substrater med denne teknikken for celle-mønster."

Kilde: JoVE

Ved hjelp av en modifisert HP DeskJet 500-skriver har forskere ved Clemson University oppdaget at inkjet bioprinting forstyrrer membranene i cellene som skrives ut, og lar dem åpne for å ha proteiner satt inn

Anbefalt Redaksjonens