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Biorreactor microfluídico impreso en 3D para cultivo organoide cerebral

Biorreactor microfluídico impreso en 3D para cultivo organoide cerebral

Investigadores del MIT y del Instituto Indio de Tecnología de Madras han desarrollado un biorreactor de microfluidos impreso en 3D que se puede utilizar para cultivar y estudiar organoides cerebrales. Los diminutos nódulos autoorganizados del tejido cerebral son muy útiles para estudiar las enfermedades neurológicas y los efectos de las drogas. Sin embargo, los biorreactores utilizados para cultivar organoides cerebrales pueden ser voluminosos y costosos, y no siempre permiten una fácil visualización de los organoides a medida que crecen. Esta última tecnología tiene como objetivo proporcionar un biorreactor organoide de bajo costo utilizando los beneficios de la impresión 3D y la microfluídica.

Los organoides ofrecen la oportunidad de crear ‘mini órganos’ y las oportunidades de investigación médica son enormes. Sin embargo, cultivar y estudiar estas estructuras puede plantear serios desafíos. Ver organoides mientras crecen puede requerir equipo de cultivo celular especializado, como costosas placas con fondo de vidrio que solo son compatibles con microscopios específicos.

Además, dicho material de cultivo es adecuado en gran medida solo para ver los organoides, pero no es adecuado para el cultivo a largo plazo, que puede tener lugar en biorreactores voluminosos y costosos. Estos dispositivos permiten a los investigadores reemplazar el medio nutritivo alrededor de los organoides y permitir que el medio fluya alrededor de los organoides para influir en su crecimiento.

Los microfluidos pueden ofrecer biorreactores más pequeños y fáciles de usar, pero tales dispositivos pueden ser difíciles o costosos de producir. Este último dispositivo combina los beneficios de la microfluídica y la impresión 3D para crear un biorreactor de microfluidos de bajo costo que permite a los investigadores ver fácilmente los organoides a medida que crecen. Cada unidad cuesta tan solo $ 5 y son reutilizables.

“Nuestros costos de diseño son significativamente más bajos que los productos de cultivo de organoides tradicionales basados ​​en placas de Petri o biorreactores de espín”, dijo Ikram Khan, un investigador involucrado en el estudio, a través de un comunicado de prensa del Instituto Americano de Física. “Además, el chip se puede lavar con agua destilada, secar y esterilizar en autoclave y, por lo tanto, es reutilizable”.

Los investigadores utilizan una resina biocompatible (que también se utiliza en odontología) como material impreso y luz ultravioleta para curar la resina antes de su uso. Los biorreactores impresos contienen un portaobjetos de vidrio sobre los pocillos en los que residen los organoides para que puedan verse fácilmente, y puertos de entrada para que los investigadores puedan agregar el medio nutritivo o los medicamentos que se están estudiando.

Los investigadores ya han podido cultivar y observar organoides con éxito durante períodos prolongados. De hecho, los organoides parecen ser más saludables que los cultivados con métodos tradicionales. “Una ventaja que ofrece nuestro dispositivo de microfluidos es que permite la perfusión constante de la cámara de cultivo, que imita más de cerca una perfusión de tejido fisiológico que el cultivo convencional y, por lo tanto, reduce la muerte celular en el núcleo del organoide”, dijo Khan.

Estudiar en Biomicrofluidos: Un biorreactor de microfluidos impreso en 3D de bajo costo y una cámara de imágenes para imágenes de organoides en vivo

Vía: Instituto Americano de Física