Команда из двух американских университетов разработала прорывную технологию 3D-печати с разрешением на порядок меньше аналогов и применила ее для создания решеток для выращивания клеток определенной формы. Так как форма в данном случае часто определяет функциональность, это открывает дорогу к созданию клеток с заданными свойствами, сообщается на сайте MIT.
В основе процесса — применение электромагнитного поля к микроскопическим каплям, покидающим сопла 3D-принтера. Процесс называют «электропроводным плавлением». Благодаря воздействию поля на выходе волокна получаются толщиной от 10 микронов, тогда как обычный предел миниатюризации проходит на границе 100-150 микронов, то есть миллионных долей метра.
Но технология печати микроструктур — лишь малая часть исследования команды.
Подходу нашли уникальное применение: решетки микронного масштаба можно использовать для культивирования уникальных клеток. Ученые напечатали серию конструкций и с помощью микроскопа и алгоритмов ИИ проанализировали, как их заселяют клетки. Как говорит исследователь Филиппос Турломусис, им удалось выявить пористые структуры, которые приводят к формированию колонии клеток заданной формы
Турломусис поясняет, что мирокаркас контролирует фокальные контакты формирующихся клеток, с помощью которых они «общаются» с окружающей тканью. А форма и взаимодействие в этом микромире часто определяют и функциональное назначение.
Команда уверена, что управление формой — путь к проектированию клеток «с большой точностью и воспроизводимостью» результатов.
У выращенных таким образом клеток есть и еще одно важное для научных исследований преимущество: наблюдения показали, что они сохраняют свойства и характеристики намного дольше, чем культуры, выращенные на двумерной подложке.
Статья по итогам работы опубликована в журнале Microsystems and Nanoengineering.
Создание биологических тканей — бурно развивающаяся индустрия. Так, недавно с помощью 3D-биореактора медики вырастили из ребра пациента челюстную кость. А другая технология выращивания из нескольких видов клеток сразу привела к созданию первого в мире искусственного стейка.
