3D-gedruckten humane embryonale Stammzellen erstmals erstellt

Stell dir vor, Sie könnten lebende Zellen, laden Sie sie in einen Drucker und Spritzen, ein 3D Gewebe, die in ein Herz oder eine Niere entwickeln könnte. Wissenschaftler sind einen Schritt näher an die Realität, jetzt, wo sie den ersten Drucker für embryonale Stammzellen entwickelt haben.

In einer neuen Studie haben Forscher an der Heriot-Watt University in Edinburgh einen Zelle Drucker spuckt Leben embryonalen Stammzellen. Der Drucker konnte drucken Uniform-Größe Tröpfchen von Zellen sanft genug um die Zellen am Leben und pflegen ihre Fähigkeit, sich zu verschiedenen Zelltypen entwickeln. Das neue Druckverfahren ließe sich 3D menschliche Geweben für das Testen neuer Medikamente zu machen, wachsen Organe oder letztendlich drucken Zellen direkt im Inneren des Körpers.

Humanen embryonaler Stammzellen (hESC) werden aus menschlichen Embryonen gewonnen und kann in jeden Zelltyp in eine erwachsene Person von Hirngewebe, Muskel, Knochen entwickeln. Dieses Attribut macht sie ideal für den Einsatz in der regenerativen Medizin – Reparatur, Austausch und regenerieren beschädigte Zellen, Geweben oder Organen. [Stammzellen: 5 faszinierende Ergebnisse]

In einer Labor-Schale kann hESC in einer Lösung platziert werden, die die biologische Hinweise enthält, die die Zellen in bestimmten Gewebetypen entwickeln einen Prozess namens Differenzierung zu erzählen. Der Prozess beginnt mit der Zellen, aus denen sogenannte "Embryoid Bodies." Zelle-Drucker bieten ein Mittel zur Herstellung von Embryoid Körper von bestimmter Größe und Form.

In der neuen Studie wurde die Zelle Drucker aus einer modifizierten CNC-Maschine (eine computergesteuerte Bearbeitungswerkzeug) ausgestattet mit zwei "Bio-Tinte" Spender gemacht: eine enthält Stammzellen in eine nährstoffreiche Suppe namens Zelle Medium und eine andere, die nur das Medium enthalten. Diese embryonale Stammzellen wurden durch computergesteuerte Ventile, während ein Mikroskop montiert an den Drucker zur Verfügung gestellt einer Nahansicht des was gedruckt wird, wurde verzichtet.

Die zwei Farben waren in Schichten übereinander zu Zelle Tröpfchen unterschiedlicher Konzentration verzichtet. Die kleinste Tröpfchen waren nur zwei Nanoliter, enthält ungefähr fünf Zellen.

Die Zellen wurden auf eine Schale mit vielen kleinen Brunnen gedruckt. Das Gericht war dann umgedreht, so dass die Tröpfchen hing jetzt von ihnen, so dass die Stammzellen zu bilden Klumpen innerhalb jedes gut. (Der Drucker legt die Zellen in gerade große Tröpfchen und in einem bestimmten Muster, die optimal für die Differenzierung ist.)

Tests ergaben, dass mehr als 95 Prozent der Zellen waren noch am Leben 24 Stunden nachdem er gedruckt, was darauf hindeutet, dass sie nicht von den Druckprozess getötet worden war. Mehr als 89 Prozent der Zellen waren noch am Leben drei Tage später, und auch getestet, positiv für ein Marker für ihre Pluripotenz – ihr Potenzial in verschiedenen Zelltypen zu entwickeln.

Biomedizinischen Ingenieur Utkan Demirci, der Harvard University Medical School und Brigham und Frauenklinik, Pionierarbeit im Druck Zellen geleistet hat, und denkt, dass sie die neue Studie in eine spannende Richtung unternimmt. "Diese Technologie für High-Throughput Drogentests wirklich gut sein könnte", sagte Demirci LiveScience. Man kann bauen Mini-Gewebe von unten nach oben, eine reproduzierbare und zuverlässige Methode, sagte er. Ganze Orgelbau ist das langfristige Ziel, Demirci sagte, obwohl er warnte, dass es "möglicherweise weit entfernt von wo wir heute stehen."

Andere haben Drucker für andere Arten von Zellen angelegt. Demirci und Kollegen gemacht, die embryonalen Stammzellen von Mäusen gedruckt. Andere haben eine Art von menschlichen Stammzellen aus Bindegewebe, gedruckt, die nicht in der Lage, sich zu entwickeln, wie viele-Typen wie embryonale Stammzellen Handy. Die aktuelle Studie ist die erste embryonalen Stammzellen von Mensch, drucken Forscher berichten in der 5. Februar-Ausgabe der Zeitschrift Biofabrication.

Anmerkung der Redaktion: Dieser Artikel wurde korrigiert, um 14:45 Ortszeit, 3 April, die Forscher Zugehörigkeit zu korrigieren.

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