Nuova soluzione per la produzione di cellule staminali
I ricercatori hanno sviluppato un esclusivo sistema stampato in 3D per la raccolta di cellule staminali dai bioreattori.
Sistema microfluidico modulare stampato in 3D. Immagine: Majid Warkiani et al. Biorisorse e Bioprinting 2022.
I ricercatori hanno sviluppato un esclusivo sistema stampato in 3D per la raccolta di cellule staminali dai bioreattori, offrendo il potenziale per la produzione di cellule staminali di alta qualità e su larga scala in Australia a un costo inferiore.
Le cellule staminali offrono grandi promesse nel trattamento di molte malattie e lesioni, dall’artrite e dal diabete al cancro, grazie alla loro capacità di sostituire le cellule danneggiate. Tuttavia, l’attuale tecnologia utilizzata per raccogliere le cellule staminali è laboriosa, dispendiosa in termini di tempo e costosa.
L’ ingegnere biomedico Professor Majid Warkiani dell’Università della Tecnologia di Sydney ha condotto la ricerca traslazionale, in collaborazione con il partner industriale Regeneus , un’azienda australiana di biotecnologie che sviluppa terapie con cellule staminali per il trattamento di condizioni infiammatorie e dolore.
“La nostra tecnologia all’avanguardia, che utilizza la stampa 3D e la microfluidica per integrare una serie di fasi di produzione in un unico dispositivo, può aiutare a rendere le terapie con cellule staminali più ampiamente disponibili per i pazienti a un costo inferiore”, ha affermato il professor Warkiani.
La nostra tecnologia all’avanguardia, che utilizza la stampa 3D e la microfluidica per integrare una serie di fasi di produzione in un unico dispositivo, può aiutare a rendere le terapie con cellule staminali più ampiamente disponibili per i pazienti a un costo inferiore.
Professor Majid Warkiani
“Mentre questo primo sistema al mondo è attualmente in fase di prototipo, stiamo lavorando a stretto contatto con aziende biotecnologiche per commercializzare la tecnologia. È importante sottolineare che si tratta di un sistema chiuso senza intervento umano, necessario per le attuali buone pratiche di produzione”, ha affermato.
La microfluidica è il controllo preciso del fluido a livelli microscopici, che può essere utilizzato per manipolare cellule e particelle. I progressi nella stampa 3D hanno consentito la costruzione diretta di apparecchiature microfluidiche e quindi la prototipazione rapida e la costruzione di sistemi integrati.
Il nuovo sistema è stato sviluppato per elaborare le cellule staminali mesenchimali, un tipo di cellula staminale adulta che può dividersi e differenziarsi in più cellule di tessuto tra cui osso, cartilagine, muscoli, grasso e tessuto connettivo.
Cellule staminali mesenchimali. Immagine: Adobe Stock
Le cellule staminali mesenchimali vengono inizialmente estratte dal midollo osseo umano, dal tessuto adiposo o dal sangue. Vengono quindi trasferiti a un bioreattore in laboratorio e combinati con microcarrier per consentire alle cellule di proliferare.
Il nuovo sistema combina quattro micromiscelatori, un separatore microfluidico a spirale e un concentratore microfluidico per staccare e separare le cellule staminali mesenchimali dai microcarrier e concentrarle per l’elaborazione a valle.
Lo studio ” Un sistema microfluidico stampato in 3D modulare: una potenziale soluzione per la raccolta continua di cellule nella bioelaborazione su larga scala ” è stato recentemente pubblicato sulla rivista Bioresources and Bioprocessing.
Il professor Warkiani ha affermato che anche altre sfide industriali del bioprocesso possono essere affrontate utilizzando la stessa tecnologia e flusso di lavoro, contribuendo a ridurre i costi e ad aumentare la qualità di una gamma di prodotti salvavita, comprese le cellule staminali e le cellule CAR-T.
Immagine: Majid Warkiani et al.
Biorisorse e Bioprinting 2022.