کشت اتوماتیک سلول‌ها با میکروسیالات دیجیتالی

دانشمندان کانادایی اولین نمونه آزمایشگاه روی تراشه را برای کشت کامل سلول پستانداران ساخته‌اند. از این نمونه می‌توان برای ایجاد یک ابزار اتوماتیک به‌منظور رشد پیوسته نسل‌های متوالی از سلول‌ها بهره برد.

دانشمندان کانادایی اولین نمونه آزمایشگاه روی تراشه را برای کشت کامل سلول
پستانداران ساخته‌اند. از این نمونه می‌توان برای ایجاد یک ابزار اتوماتیک به‌منظور
رشد پیوسته نسل‌های متوالی از سلول‌ها جهت استفاده در زیست‌شناسی سلولی و مهندسی
بافت بهره برد.

با وجودی که استفاده از میکروسیالات در کاربردهای مربوط به سلول‌های پستانداران
بسیار معمول بوده است، تاکنون دانشمندان این حوزه تنها توانسته‌اند یک نسل از این
سلول‌ها را با استفاده از میکروسیالات رشد دهند (پس از انجام عمل کشت و رشد سلول‌ها
در یک ابزار میکروسیالی، هم خود ابزار و هم سلول‌های کشت شده باید دور ریخته شوند).
آئرون ویلر از دانشگاه تورنتو از میکروسیالات دیجیتالی برای توسعه ابزاری بهره برده
است که در آن می‌توان سلول‌ها را به‌طور متناوب کشت نموده، رشد داده و سپس آنها را
به بخش رشد جدیدی روی همان ابزار برای آنالیز منتقل نمود.

میکروسیالات دیجیتالی روشی است که در آن از الکترودهای قرار گرفته روی سطح برای
اعمال نیروهای الکترومکانیکی روی یک قطره استفاده می‌شود. بدین ترتیب می‌توان برای
تأثیرگذاری روی واکنش‌های شیمیایی، قطرات را روی یک سطح جابه‌جا کرده، آنها را
توزیع، تقسیم و یا ادغام نمود. ایده خلاقانه ویلر استفاده از این روش در کشت سلولی
بوده است.

 

 

 

در ابزار ویلر، به جای فلاسک‌های معمول که در کشت عادی سلول‌ها استفاده می‌شود،
از نواحی متشکل از الکترودهای الگودهی شده که «پدهای چسبندگی» یا adhesion
pads نامیده می‌شوند، بهره برده می‌شود. سلول‌ها در این نواحی درون قطرات
کشت داده شده و رشد می‌یابند. محیط‌های رشد جدید با اضافه کردن قطرات نو که
محیط‌های رشد قبلی را به طور همزمان می‌زدایند، در اختیار سلول‌ها قرار می‌گیرند.
پس از انجام فرایند رشد، سلول‌های انتخاب‌شده با استفاده از تریپسین (نوعی
آنزیم) به پدهای چسبندگی جدید منتقل شده و بدین ترتیب نسل‌های مختلفی از
سلول‌ها ایجاد می‌شوند.

ویلر می‌گوید: «کشت کامل سلول یک روش بسیار معمول است که توسط بسیاری از
محققان صورت می‌گیرد، اما زمان‌بر و خسته‌کننده بوده و به تلاش و توجه
دائمی نیاز دارد. ما می‌خواستیم یک سامانه اتوماتیک توسعه دهیم که بدون
نیاز به دخالت انسانی، هفته‌ها کار کند».

ویلر می‌گوید یکی از کاربردهای بسیار مهم این روش، کشت سلول‌های ارزشمندی
همچون سلول‌های بنیادی است که تعداد بسیار کمی از آنها در دسترس است. داده‌های
اولیه نشان می‌دهند که می‌توان از این روش برای کشت انواع مختلفی از سلول‌ها
استفاده کرد؛ این گروه پژوهشی تلاش می‌کنند این موضوع را تأیید کنند.

جزئیات این تحقیق در مجله Lab Chip منتشر شده است.