16ژوئن 2022- محققان در استرالیا، یک سیستم پرینت سه بعدی منحصر به فرد را برای برداشت سلول های بنیادی از بیوراکتورها ایجاد کرده اند که پتانسیل تولید سلول های بنیادی با کیفیت بالا و در مقیاس گسترده را با هزینه کمتر ارائه می دهد.
سلول های بنیادی به دلیل توانایی خود در جایگزینی سلول های آسیب دیده، پتانسیل درمان بسیاری از بیماری ها و آسیب ها، از آرتریت و دیابت گرفته تا سرطان را دارند. با این حال، فناوری فعلی که برای برداشت سلول های بنیادی استفاده می شود، کار فشرده، زمان بر و پرهزینه ای است.
پروفسور مجید وارکیانی، مهندس زیست پزشکی از دانشگاه فناوری سیدنی، این تحقیق کاربردی را با همکاری شرکت بیوتکنولوژی استرالیاییRegeneus ،رهبری کرد. این شریک صنعتی در حال توسعه درمان هایی با استفاده از سلول های بنیادی برای بیماریها و شرایط التهابی و درد است.
پروفسور مجید وارکیانی، استاد دانشگاه صنعتی سیدنی، گفت: در فناوری پیشرفته ی ما، از تکنولوژی پرینت سه بعدی و علم میکروسیالها برای ادغام تعدادی از مراحل تولید در یک دستگاه، برای کمک به ارائه ی هر چه بیشتر درمان با سلول های بنیادی با هزینه کمتر به بیماران استفاده شده است.
وی گفت: در حال حاضر این تنها نمونه اولیه از این سیستم در سطح جهان است، ما در حال همکاری نزدیک با شرکت های بیوتکنولوژی برای تجاری سازی این فناوری هستیم. نکته مهم این است که این سیستم یک سیستم بسته است و بدون دخالت انسان کار می کند که برای تولید سلولهای بنیادی مناسب به روش فعلی، ضروری است.
موضوع علم میکروسیالها، کنترل دقیق مایع در سطوح میکروسکوپی است که می تواند بمنظور دستکاری سلول ها و ذرات استفاده شود. پیشرفت در چاپ سه بعدی امکان ساخت مستقیم تجهیزات میکروسیال و در نتیجه نمونه سازی سریع و ساخت سیستم های یکپارچه را فراهم کرده است.
این سیستم جدید برای پردازش سلولهای بنیادی مزانشیمی،- نوعی سلول بنیادی بالغ که می‌تواند به سلولهای بافتی متعدد از جمله استخوان، غضروف، ماهیچه، چربی و بافت همبند تقسیم و تمایز یابد-، توسعه یافته است.
سلول های بنیادی مزانشیمی در ابتدا از مغز استخوان، بافت چربی یا خون انسان استخراج می شوند. سپس به یک بیوراکتور در آزمایشگاه منتقل شده و با میکروحامل‌ها ترکیب می‌شوند تا سلول‌ها تکثیر شوند.
سیستم جدید دارای چهار میکرومیکسر، یک جداکننده میکروسیال مارپیچی و یک تغلیظ کننده ی میکروسیال برای جداسازی سلولهای بنیادی مزانشیمی از ریزحامل‌ها و تغلیظ آنها برای پردازش پایین‌دستی، است.
این مطالعه با عنوان "یک سیستم میکروسیال پرینت سه بعدی مدولار: یک راه حل بالقوه برای تولید مداوم سلول ها از طریق پردازش زیستی در مقیاس بزرگ" اخیراً در مجلهBioresources and Bioprocessing منتشر شد.
پروفسور وارکیانی گفت: می توان سایر چالش‌های صنعتی پردازش زیستی را نیز با استفاده از همین فناوری و گردش کار برطرف نمود که به کاهش هزینه‌ها و افزایش کیفیت طیف وسیعی از محصولات نجات‌دهنده ی بشر از جمله سلولهای بنیادی و سلولهایCAR-T ، کمک می‌کند.
منبع:
Ding, L., et al. (2022) A modular 3D printed microfluidic system: a potential solution for continuous cell harvesting in large-scale bioprocessing. Bioresources and Bioprocessing. doi.org/10.1186/s40643-022-00550-2.
https://www.news-medical.net/news/20220616/Unique-3D-printed-system-for-wide-scale-production-of-stem-cells.aspx