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Default @ January 6, 2012

Nueva tecnología de impresión en vivo de células funciona como antigua woodblocking chino

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HOUSTON - (06 de febrero 2014) - Con un guiño a la impresión en madera chino del siglo tercero y juguetes sello de goma de los niños, los investigadores de Houston han desarrollado una forma de imprimir las células vivas en cualquier superficie, en prácticamente cualquier forma. A diferencia reciente, un trabajo similar utilizando enfoques de impresión de inyección de tinta, casi todas las células sobreviven el proceso, informan los científicos en Proceedings de esta semana de la Academia Nacional de Ciencias.

Nueva tecnología de impresión en vivo de células funciona como antigua woodblocking chino

Esta imagen muestra células impresos en una cuadrícula de la tecnología de impresión de células bloque (izquierda) y bloques de madera utilizados en la antigua impresión Chino (derecha).

Crédito: laboratorio Lidong Qin y Museo Digital de Ciencia y Arte (Beijing, China)

Los investigadores, dirigidos por Houston Instituto de Investigación Metodista miembro de la facultad nanomedicina Lidong Qin, Ph.D., dicen que su enfoque produce 2-D matrices de células en tan sólo media hora, imprime las células tan cerca como 5 micrómetros (la mayoría de las células animales son de 10 a 30 micrómetros de ancho), y permite el uso de muchos tipos de células diferentes. Ellos han llamado la tecnología Block-Cell-impresión, o Bloc-impresión.

"Sentimos que las tecnologías actuales son insuficientes", dijo Qin. "La impresión de inyección de tinta a base de células deja muchas de las células dañadas o muertas. Queríamos ver si podíamos inventar una herramienta que ayuda a los investigadores a obtener matrices de células que están vivos y siguen teniendo plena actividad."

Los últimos trabajos de impresión a las células en dos y tres dimensiones utilizando la tecnología de inyección de tinta de electricidad residencial ha tenido un gran éxito, pero a veces sólo la mitad de las células impresas sobrevivir el proceso de impresión - una fuente de frustración para muchos científicos de laboratorio.

"La impresión de la célula se utiliza en tantas maneras diferentes ahora - para el desarrollo de fármacos y en los estudios de regeneración de los tejidos, la función celular y la comunicación celular", dijo Qin. "Este tipo de cosas sólo se puede hacer cuando las células están vivas y activas. Una tasa de supervivencia de 50 a 80 por ciento es típico como células salen de las boquillas de inyección de tinta. En comparación, estamos viendo cerca del 100 por ciento de las células en Bloc-Impresión sobrevivir a la impresión proceso ".

Bloc-Impresión manipula la física de microfluidos para guiar a las células vivas en las trampas en forma de gancho en el molde de silicona. Células de flujo en una columna en el molde, más allá de las células atrapadas a la siguiente ranura disponible, creando finalmente una línea de células (en una cuadrícula de tales líneas). La posición y el espaciamiento de las trampas y la forma del canal navegado por las células es totalmente configurable durante la creación del molde. Cuando el molde se levanta lejos, las células vivas permanecen detrás, la adhesión al medio de crecimiento u otro sustrato, en la formación prescrito.

El grupo de Qin probado Bloc-Impresión para su utilidad en el estudio de las células cancerosas y las neuronas primarias. Mediante la disposición de las células cancerosas metastásicas en una cuadrícula y el examen de su crecimiento en comparación con un control no metastásico, los investigadores descubrieron que podían caracterizar fácilmente el potencial metastásico de las células cancerosas.

"Nos fijamos en las células del cáncer para su capacidad de generación saliente, que se correlaciona con su nivel de malignidad", dijo Qin. "Protrusión más largo significa que las células cancerosas sean más agresivos. La medida puede ayudar a diagnosticar la etapa del cáncer."

Los investigadores también imprimen una cuadrícula de las células del cerebro y las células dieron tiempo para formar uniones sinápticas y autaptic.

"Las uniones de las células que creamos pueda ser útil para el futuro de transducción de señales de las neuronas y los estudios de regeneración del axón", dijo Qin. "Este trabajo podría ser útil en la comprensión de la enfermedad de Alzheimer y otras enfermedades neurodegenerativas".

Aunque es demasiado pronto para predecir el coste de mercado de Bloc-prensa, Qin dijo que los materiales de un solo coste del molde bloque alrededor de $ 1 (US). Después de que el molde se ha fabricado y entregado, un investigador sólo necesita una jeringa, una suspensión cuidadosamente preparado de células vivas, una placa de Petri, y una mano firme, dijo Qin. Impresoras de inyección de tinta de células pueden costar entre $ 10.000 y $ 200.000.

"Bloc-impresión se puede combinar con la impresión molecular para muchos tipos de detección de drogas, la interferencia de ARN, y estudios de interacción de células molécula", dijo. "Creemos que la tecnología tiene un gran potencial."

Mientras que la fidelidad de Bloc-impresión es alta, Qin dijo la impresión de inyección de tinta sigue siendo más rápido, y Bloc-Impresión aún no puede imprimir estructuras multicapa como inkjetting lata.