Le stampanti 3D possono fare qualsiasi cosa in questi giorni, da un paio di scarpe da corsa al cioccolato, Di legno, e parti di aerei. E si scopre, anche complessi gadget scientifici utilizzati nella ricerca sul cancro.

Innovativo, strumenti efficienti in termini di costi sono essenziali nella ricerca nelle scienze della vita per capire come le cellule tumorali migrano da un luogo all'altro durante la metastasi, per sondare come i neuroni si connettono nelle reti durante lo sviluppo umano, e per osservare come i globuli bianchi rispondono alle infezioni. Alla NYU Abu Dhabi, gli ingegneri biomedici stanno progettando nuove tecnologie di cui i biologi hanno bisogno per fare importanti scoperte in queste aree.

Uno di questi dispositivi è chiamato sonda microfluidica, o multifunzione, come si chiama in laboratorio. Tipicamente in vetro o silicone, questi minuscoli strumenti scientifici, all'incirca delle dimensioni della punta di una penna, sono stati inventati circa un decennio fa e vengono continuamente sviluppati e perfezionati. Gli MFP sono utilizzati dagli scienziati di tutto il mondo per studiare, processi, e manipolare colture cellulari vive in un ambiente controllato.

Sebbene la tecnologia sia ben consolidata, pone sfide e limiti unici. Nello specifico, Gli MFP non possono essere prodotti facilmente su richiesta a causa delle loro complesse procedure di fabbricazione, e sono costosi da produrre in grandi quantità a causa delle loro procedure di assemblaggio.

Entra nell'affascinante mondo della stampa 3D.

Tecnologia scientifica "democratizzante"

Gli ingegneri biomedici della NYUAD hanno utilizzato una stampante 3D per creare un funzionale, integrato, e MFP poco costoso per studiare le cellule tumorali e altri organismi viventi in una capsula di Petri. Il loro dispositivo stampato è a forma di cubo con una punta cilindrica e funziona con la stessa efficienza del cugino più costoso e laborioso.

"Le stampanti 3D forniscono un semplice, rapido, e tecnica a basso costo per la fabbricazione di MFP, " ha affermato il professore assistente di ingegneria meccanica e biomedica Mohammad Qasaimeh, il cui team ha sviluppato una struttura per stampare sonde e quadrupoli microfluidici in 3-D.

"È più economico da produrre, facile da scalare verso l'alto o verso il basso, e veloce da fabbricare:tutti i passaggi, dal design al prodotto, si può fare in meno di un giorno, " Lui ha spiegato, e come risultato, "Qualsiasi laboratorio scientifico con una stampante per stereolitografia a risoluzione moderata sarà in grado di fabbricare MFP 3D su richiesta e utilizzarli per elaborare le celle in modo affidabile".

multifunzione stampati in 3D, "può fornire i reagenti in modo localizzato, solo poche decine di cellule possono essere mirate all'interno del piatto di coltura, lasciando intatte altre milioni di cellule coltivate, " ha aggiunto Ayoola T. Brimmo, NYUAD Global Ph.D. Fellow in Engineering e primo autore della ricerca, dimostrando la sua funzionalità nella consegna localizzata e nell'elaborazione cellulare.

I risultati dello studio, pubblicato sulla rivista Rapporti scientifici , si basa sul precedente lavoro di Qasaimeh sviluppando sonde microfluidici e quadrupoli per studiare come si comportano i neutrofili umani (un tipo di globuli bianchi) quando rispondono alle infezioni.

In uno studio precedente, Qasaimeh e il suo team di ricerca hanno utilizzato una sonda microfluidica al silicio per scoprire come i neutrofili rispondono a fonti mobili di gradienti di concentrazione che imitano infezioni e agenti patogeni. La ricerca ha analizzato la rapidità con cui queste cellule rispondono alla stimolazione, ha mostrato come i neutrofili iniziano le loro migrazioni a una velocità massima che rallenta nel tempo, e come i neutrofili subiscono comportamenti simili a rotolamenti prima di iniziare a perseguire un sito di infezione.

Qasaimeh è il ricercatore principale dell'Advanced Microfluidics and Microdevices Laboratory presso la NYUAD, il cui lavoro si concentra principalmente sullo sviluppo di micro-strumenti per i biologi che lavorano nella ricerca sulla salute umana, compresi i dispositivi per catturare le cellule tumorali circolanti prelevate da campioni di sangue di pazienti oncologici.