Inżynierowie z Instytutu im. Fraunhofera Technik Biomedycznych (IBMT - niem. Fraunhofer-Instituts für Biomedizinische Technik) w St. Ingbert przedstawili prototypy dwóch urządzeń, które umożliwiają różnicowanie się komórek macierzystych w warunkach przypominających naturalne środowisko organizmu.

Komórki macierzyste to prawdziwe multitalenty: potrafią się przekształcać w szereg wyspecjalizowanych komórek ciała i wykorzystują do tego 220 różnych sposobów. Ta zdolność różnicowania się jest wykorzystywana do opracowywania terapii chorób układu krążenia, skóry czy układu nerwowego. Jednak na razie wydajność tych technik jest niewielka. Nie wiadomo, jaki procent komórek macierzystych z pierwotnej mieszaniny przekształci się w dojrzałe komórki ciała oraz w jakich warunkach. Niezbędne są urządzenia, które naśladują naturalne warunki panujące w organiźmie, w miejscach, które zasiedlają komórki pnia.

Proces różnicowania się komórek jest bardzo złożony - wymaga ich kontaktu z różnymi substancjami odżywczymi oraz sygnałowymi, które interagują z błoną komórkową komórek pnia. Naukowcy chcą takie warunki móc naśladować w laboratorium, a jednocześnie tak je zestandaryzować, aby ułatwiały przemysłową produkcję praktycznie takich samych dorosłych komórek macierzystych i uzyskiwanie dzięki temu dojrzałych komórek, które będą stosowane w terapiach komórkowych czy inżynierii tkankowej.

Niemieccy bioinżynierowie przedstawili dwa urządzenia - MagnaLab i NazcaLab - dzięki którym komórki macierzyste wchodzą w kontakt z różnymi biomolekułami sygnałowymi. W MagnaLab komórki pnia porastają podłoża pokryte biomolekułami, natomiast w NazcaLab pływają w zawiesinie odżywki w szeregu równoległych kanałów, gdzie natrafiają na mikrocząstki pokryte cząsteczkami sygnałowymi. Dzięki mikroskopowii i kamerze można obserwować w odpowiednich odstępach czasu proces różnicowania się pojedynczych komórek macierzystych.

Urządzenia są częścią międzynarodowego projektu CellPROM (ang. Cell Programming by Nanoscaled Devices), dofinansowanego przez Unię Europejską sumą 16,7 mln. euro.

hlbiotech

źródło: Bionity.com, “Reifeprüfung für Stammzellen Entwicklungswege von Stammzellen systematisch untersuchen”