Научные работники из Хьюстона сообщают, что придумали малозатратный способ печати живых клеток, при всем при этом свежая разработка гарантирует практически стопроцентное их выживание. Новейший способ похож на передовую ксилографию, которая к тому же считается старейшей техникой гравирования по дереву, берущей свое начало в государствах Дальнего Востока. Новейший процесс производства позволяет печатать живые клетки двумерного профиля практически на любой плоскости.
Проблема нынешних принтеров для печати живых клеток заключается в их малой экономической эффективности. Во-первых, стоимость подобных принтеров может составлять десятки тысяч долларов, а во-вторых, напечатанные на этих принтерах клетки выживают только в 50 процентах случаев. Однако новая технология, по мнению ее создателей, имеет себестоимость примерно в 1 доллар.
Ученые отмечают, что так как технология клеточной блок-печати (Block-Cell-Printing) находится пока лишь в зачаточном состоянии, то она имеет ряд некоторых ограничений: например, процесс создания клеток при использовании данной технологии происходит гораздо дольше и является несколько сложнее, чем традиционные методы печати. Кроме того, технология пока не позволяет печатать трехмерные клетки. Тем не менее ученые говорят, что разработанный метод уже позволяет печать клеточные структуры высокой четкости с расстоянием в 5 микрометров между клетками, а также может быть адаптирован для производства самых разных клеток, все из которых будут показывать высокий уровень выживаемости.
«Клеточная печать используется сейчас в самых различных направлениях — начиная от разработки лекарственных препаратов и заканчивая изучением регенерации тканей, функций клеток и межклеточной коммуникации», — говорит доктор Линдон Цинь, руководитель данного проекта из Института методических исследований Хьюстона.
«Подобные исследования возможны только в том случае, если используются живые и активные клетки. При этом 50-80 процентов — это типичный уровень выживаемости напечатанных клеток при использовании струйного метода печати. Однако в случае с блок-печатью мы смогли добиться практически стопроцентной выживаемости создаваемых клеток. Мы считаем, что современные нынешние технологии не совсем подходят для подобной работы. Напечатанные струйным способом клетки показывают очень высокий уровень поврежденности и смертности».
Разработанная технология печати использует метод физики микрожидкостей, который подразумевает помещение живых клеток в J-образные силиконовые формы. Форма за формой, одна за другой, они заполняют каждую из них и таким образом создают линии клеток. Каждая из этих линий определяется производственным процессом и создает в итоге сеточную структуру. После загрузки пресс-формы начинается процесс печати, очень похожий на сборку конструктора. Отсюда и название подобной технологии печати живых клеток.
Проверку технологии блок-печати доктор Цинь провел на производстве сеточной структуры клеток мозга, а также при изучении роста раковых клеток.
«Созданные нами клеточные связи могут быть полезны при будущем изучении системы сигнальной трансдукции между нейронами, а также при изучении регенерации аксонов (основных отростков нейронов)», — заявил Цинь после успешных испытания блок-печати клеток мозга.
«Все это может быть полезным для понимания болезни Альцгеймера и других нейродегенеративных заболеваний. Кроме того, подобная технология может найти своей применение при изучении и установки стадий раковых заболеваний».