پژوهشگران سامانه‌ای مبتنی بر نانوذرات مغناطیسی ارائه کردند که می‌تواند با استفاده از دستگاه چاپ سه‌بعدی، شرایط کشت هم‌زمان سلول‌ها را فراهم کند.
چاپ سه‌بعدی با نانوذرات؛ امکان کشت هم‌زمان سلول‌های مختلف
دانشمندان یک سیستم جدید برای تولید هم‌زمان سلول‌ها ایجاد کرده‌اند. این سیستم براساس غشاء محلول آلبومین سرم گاوی (BSA) پلیمریزه شده با استفاده از چاپ‌گر سه‌بعدی ساخته شده است. در این فرآیند امکان کشت هم‌زمان با نانوذرات مغناطیسی (NPs) به وجود آمده است. این نانوذرات مغناطیسی به‌صورت غلیظ به درون غشا وارد می‌شوند، که به آن اجازه می‌دهد تا با استفاده از یک میدان مغناطیسی ثابت در یک مایع کشت شناور شود.
نتایج این پروژه در قالب مقاله‌ای در مجله Bioprinting منتشر شده است.
برای مطالعه چگونگی تأثیر سلول‌های مختلف روی یکدیگر، ابتدا باید آن‌ها را جداسازی کرد. ساده‌ترین مدل کشت هم‌زمان، براساس اعمال یک محیط از پیش تعریف شده‌است. دو جمعیت سلول به‌طور جداگانه کشت می‌شود، سپس محیط کشت استفاده شده برای رشد یکی از جمعیت‌ها، جمع‌آوری شده و برای جمعیت سلول دیگری مورد استفاده قرار می‌گیرد. با این حال، مشکل این مدل این است که مولکول‌ها در یک محیط شرطی پایدار نیستند و زمان کافی برای انتقال به جمعیت سلول‌های پذیرنده را ندارند.
با استفاده از چاپ سه‌بعدی می‌توان این مشکل را حل کرد. این فناوری امکان تولید سریع و مناسب دستگاه‌های مخصوص طراحی شده برای آزمایشات در شرایط آزمایشگاهی را با جزئیات و دقت کافی فراهم می‌کند.
محققان این پروژه با استفاده از چاپ سه‌بعدی، سیستم کشت مشترک خود را ساخته‌اند که کم هزینه و قابل تولید انبوه است.
ایلیا زوبارف، از محققان این پروژه اظهار داشت: «ما تصمیم گرفتیم یک ماتریس براساس پروتئین‌های به هم متصل شده، ایجاد کنیم. از چنین سیستم‌هایی غالباً برای شبیه‌سازی ماتریس‌های زیستی استفاده می‌شود. برای دستیابی به امکان کشت هم‌زمان سلول‌های مختلف، محلولی را انتخاب کردیم که قبلاً استفاده نشده بود. برای حفظ غشای پروتئین در ارتفاع مشخصی از داخل رگ، تصمیم گرفتیم آن را با نانوذرات مغناطیسی اشباع کنیم. به‌عنوان ملوفه اصلی غشا، آلبومین سرم گاو انتخاب شد. این پروتئین غیرسمی است، به‌طور گسترده در دسترس است، به‌طور فعال در زمینه‌های مختلف زیست‌شناسی استفاده می‌شود و به‌طور معمول در هر آزمایشگاهی موجود است.»
امکان کشت هم‌زمان با استفاده از سیستم پشتیبانی مغناطیسی غشای شناور حاصل می‌شود. برای این منظور، نانوذرات مغناطیسی به غشا اضافه می‌شوند و سیستمی مبتنی بر مغناطیس دائمی بالای ظرف قرار می‌گیرد.
سلول‌های کشت شده روی غشا قابلیت زنده ماندن خود را حفظ کرده و می‌توانند تقسیم شوند، می‌توان غشا را برای رنگ‌آمیزی هیستوشیمیایی یا ایمونوسیتوشیمیایی تثبیت کرد و سلول‌ها را برای مطالعه بیشتر از غشا جدا کرد. هزینه غشا نهایی حدود ۱ دلار آمریکا است که چندین برابر کمتر از نمونه‌های موجود در بازار است.
