В новом исследовании, опубликованном в журнале Bioprinting, ученые из Сингапурского университета технологии и дизайна (Singapore University of Technology and Design) обнаружили, что такие параметры, как количество клеток, размер и сферичность эмбриоидного тельца, влияют на типы производимых клеток.
Один из распространенных подходов, применяемых учеными при дифференцировке стволовых клеток, — использование химических стимуляторов. Хотя этот метод очень эффективен для создания одного типа клеток, ему не хватает способности воспроизводить сложность живых организмов, где несколько типов клеток сосуществуют и взаимодействуют, образуя орган. В качестве альтернативы, вдохновленный естественным процессом развития клеток, другой метод включает упаковку стволовых клеток в небольшие клеточные агрегаты или сферы, называемые эмбриоидными тельцами. Как и в случае с реальными эмбрионами, межклеточное взаимодействие в эмбриоидных тельцах является основным двигателем дифференцировки.
Однако, поскольку ученые не смогли контролировать эти параметры, им пришлось кропотливо произвести большое количество эмбриоидных тел и выбрать для изучения определенные с подходящими характеристиками.
Чтобы решить эту проблему, исследователи обратились к аддитивному производству, чтобы контролировать дифференцировку стволовых клеток в эмбриоидных тельцах.
Применяя междисциплинарный метод, объединив области исследований в области трехмерного производства и наук о жизни, ученые напечатали несколько физических устройств в микромасштабе с точно настроенной геометрией. Ученые использовали устройства, чтобы продемонстрировать беспрецедентную точность в направленной дифференцировке стволовых клеток посредством образования эмбриоидных телец. В своем исследовании авторы успешно отрегулировали параметры для увеличения производства кардиомиоцитов.
Результаты исследования продемонстрировали, что трехмерная печать теперь достигла точки геометрической точности, где она может контролировать результат дифференцировки стволовых клеток. И тем самым регенеративная медицина продвигается к дальнейшему развитию наряду с ускоренными темпами индустрии аддитивного производства.
Авторы другого исследования разработали 3D-модели культуры тканей для изучения опухолей головного мозга.
