Indfangning af levende celler i mikropyramider

En mark fuld af pyramider, men i mikroskala. Hver af pyramiderne skjuler en levende celle. Takket være 3D-fremstilling i mikro- og nanoskala, lovende nye applikationer kan findes. En af dem er at anvende mikropyramiderne til celleforskning:takket være pyramidernes åbne 'vægge', cellerne interagerer. Forskere fra forskningsinstitutterne MESA+ og MIRA fra University of Twente i Holland præsenterer denne nye teknologi og de første applikationer i Lille journal i begyndelsen af ​​december.

De fleste af celleundersøgelserne foregår i 2D:dette er ikke en naturlig situation, fordi celler organiserer sig på en anden måde end i menneskekroppen. Hvis du giver cellerne plads til at bevæge sig i tre dimensioner, den naturlige situation tilgås på en bedre måde, mens de fanges i et array. Dette er muligt i de 'åbne pyramider' fremstillet i NanoLab ved MESA+ Institute for Nanotechnology ved University of Twente.

Lille hjørne forbliver fyldt

Renrumsteknologien anvendt til dette, er blevet opdaget ved en tilfældighed og kaldes nu 'hjørnelitografi'. Hvis du samler en række flade siliciumoverflader i et skarpt hjørne, det er muligt at afsætte andet materiale på dem. Efter at have fjernet materialet, imidlertid, en lille mængde materiale forbliver i hjørnet. Denne lille spids kan bruges til et Atomic Force Microscope, eller, I dette tilfælde, til at danne en mikropyramide.

Fanger celler

I samarbejde med UT's MIRA Institut for Biomedicinsk Teknologi og Teknisk Medicin, nanoforskerne har undersøgt mulighederne for at anvende pyramiderne som 'bure' for celler. De første forsøg med polystyrenkugler fungerede godt. De næste eksperimenter involverede indfangning af chondrocytter, celler, der danner brusk. Bevæges af kapillær væskestrøm, disse celler 'falder' automatisk ind i pyramiden gennem et hul i bunden. Kort efter at de har slået sig ned i deres 3D-bur, celler begynder at interagere med celler i tilstødende pyramider. Ændringer i cellens fænotype kan nu studeres på en bedre måde end i den sædvanlige 2D-situation. Det er derfor et lovende værktøj til brug i f.eks. vævsregenereringsforskning.

De hollandske videnskabsmænd forventer at udvikle udvidelser til denne teknologi:pyramidens kanter kan gøres hule og fungere som væskekanaler. Mellem pyramiderne, det er også muligt at skabe nanofluidiske kanaler, bruges fx til at fodre cellerne.