Mikropaluszki do układania pojedynczych komórek
Funkcjonalna analiza komórki, która jest podstawową jednostką życia, jest ważna dla uzyskania nowego spojrzenia na dziedzinę medycyny i farmacji. Aby skutecznie badać funkcje komórkowe ważne jest zrekonstruowanie mikrośrodowisk komórkowych poprzez równoległą manipulację pojedynczych komórek. Opracowane zostały różne techniki manipulacji komórkowej, w tym techniki fluidyczne, optyczne i elektryczne.
Jednak wszystkim tym technikom brakuje elastyczności w odniesieniu do zmian w rodzajach komórek, ilości i miejsc. Ponadto, manipulacje, które przeprowadzono w zamkniętych środowiskach, takich jak mikrokanały, maja ograniczony dostęp do komórek. Idealnie byłoby, gdyby narzędzie do manipulacji działało analogiczne do łapania i przenoszenie komórek palcami.
Badacze w Toyohashi Tech, na Wydziale Mechaniki opracowali nowe narzędzie do manipulacji komórkowej, które może uwięzić i uwolnić pojedyncze komórki w układzie równoległym w otwartych u góry mikrostudzienkach.
Widzimy tutaj opracowany zestaw mikrosond oraz pojedynczą komórkę umieszczona w mikrostudzience.
Badacze stworzyli zestaw wydrążonych mikrosond, aby poprawić wydajność i osiągnąć elastyczność w manipulacji pojedynczą komórką. Mikrosondy działają jak mikropaluszki zbierające ludzkie komórki. Pojedyncze komórki zostały wyłapane poprzez zassanie i uwolnione przez przepływ generowany przez mikrokanaliki wzdłuż środka sondy.
- Równoległe i różnorodne narzędzia do manipulacji mają zasadnicze znaczenie w innowacjach medycznych - twierdzi prof. Moeto Nagai. - Technologie mikrofabrykacji dają możliwość tworzenia masowo równoległych mikrostruktur, o wielkości podobnej do komórki ludzkiej - dodaje.
- Stosując techniki mikrofabrykacji stworzyliśmy zestaw wydrążonych mikrosond o określonych średnicach, wysokościach i ilościach z substratu krzemu, stosując techniki mikrofabrykacji. Pojedyncze komórki zostały uwięzione na górze sond dzięki przepływowi ssącemu. Komórki te zostały następnie uwolnione i umieszczone w zestawie mikrostudzienek - powiedział Nagai.
Zespół badawczy opracował zasadę projektowania sond do minimalnie inwazyjnej manipulacji pojedynczymi komórkami. Przeprowadzony został eksperyment zasysania komórek przy pomocy pipety szklanej oraz wymodelowana została komórka, co umożliwiło uzyskanie informacji do projektowania płytkich sond stopniowanych. W oparciu o te wyniki badacze zaprojektowali optymalne sondy. Po takim procesie prób i błędów, komórki zostały umieszczone i wyhodowane w mikrostudzienkach z sondami, a ponadto komórki zachowały aktywność komórkową.
Proponowany system manipulacji umożliwia umieszczanie komórek w zestawie mikrostudzienek i obserwację ich przywierania, rozrostu i obumierania. System ten posiada potencjał zastosowania jako narzędzie do trójwymiarowych prób heterokomórkowych. W przyszłości system ten będzie rozwijany, aby zrekonstruować mikrośrodowiska komórek macierzystych poza żywym organizmem, co pomogłoby w badaniach nad komórkami macierzystymi w medycynie regeneratywnej.
Źródło: http://www.nanowerk.com/nanotechnology-news/newsid=39877.php