Представьте себе , что вы могли бы взять живые клетки, загрузить в принтер и извлечь трёхмерную ткань, которая могла образоваться в почку или сердце. Учёные подошли на шаг ближе к достижению этого процесса, когда они создали первый принтер для эмбриональных человеческих стволовых клеток.
В новом исследовании учёные из Университета Эдинбурга создали принтер клеток, который создаёт живые эмбриональные стволовые клетки. Принтер был способен к печати капелек одинакового размера клеток , поддержать клетки живыми и сохранить их способность развиться на разных этапах. Новый метод печати мог использоваться для проверки новых наркотиков, выращивания органов, или, в конечном счете, создавать клетки непосредственно в теле.
Человеческие эмбриональные стволовые клетки ,полученные из человеческих эмбрионов, могут стать любой клеткой в теле взрослого человека, от тканей мозга до мышц и костей. Этот свойство делает их незаменимыми в регенеративной медицине – восстановление, замена и регенерация поврежденных клеток, тканей или органов.
В лаборатории человеческие эмбриональные стволовые могут быть помещены в условия, в которых происходят биологические сигналы, заставляющие клетки образовываться в тот или иной тип ткани, этот процесс, называется дифференцированием. Процесс начинает с формирования клеток. Принтеры клеток предлагают возможность производства эмбриональных клеток определенного размера и формы..
В новом исследовании принтер клеток был сделан из измененной машины CNC (инструмент механической обработки, управляемый компьютером) снабженным оборудованием с двумя распределителями "биочернил”: один, содержащий стволовые клетки ,а другой, содержащий только питательную среду. Эти эмбриональные стволовые клетки распределялись через клапаны ,управляемые компьютером, в то время как микроскоп, установленный на принтере, отображал крупным планом изображение того, что печаталось.
Двое чернил распределялись слоями , друг на друга, чтобы создать капельки клеток переменной концентрации. Самые маленькие капли были размером всего лишь в два нанолитра, содержащих примерно пять клеток.
Капли были напечатаны на платформу , содержащее много маленьких отсеков .Когда Платформу перевернули, капельки зависали, это позволяло стволовым клеткам сформировываться в группы . (Принтер устанавливает клетки в капли точных размерах в определенном образце, который оптимален для дифференцирования).
Тесты показали, что больше чем 95 процентов клеток были живы спустя 24 часа, после будучи напечатанным, предполагается, что они не были убиты процессом печати. Больше чем 89 процентов клеток остались живы спустя три дня, а также дали положительный результат – они смогли развиться в различные типы клеток.
Биомедицинский инженер Уткан Демирси из Гарвардский университета медицины, сделал важную работу печати клеток, и думает, что новое исследование пойдёт в этом увлекательном направлении. "Эта технология могла быть действительно хорошей для проверки на наркотики,” сказал Демирси. ” Можно построить миниткани, используя надежный метод. Построение целых органов займёт много времени”, он предостерег, что это "может быть весьма не скоро.”
Остальные создали принтеры для других типов клеток. Демирси и его коллеги сделали тот, который напечатал эмбриональные стволовые клетки от мышей. Другие напечатали своего рода человеческие стволовые клетки от соединительных тканей, которые не в состоянии развиться в такое количество разных типов клеток ,как эмбриональные стволовые клетки. Данное исследование является первым, которое напечатало эмбриональные стволовые клетки от людей.
