Сотрудничество между UpNano и Xpect INK позволит пользователям напрямую печатать структуры, содержащие живые клетки, от нанометрового до сантиметрового масштаба. В последней разработке используется специальный гидрогель, который имитирует внеклеточную жидкость, сохраняя клетки здоровыми и живыми во время процесса печати и после него.

NanoOne Bio — это биопринтер на основе двухфотонного полимеризационного принтера NanoOne. Двухфотонная полимеризация (2PP) представляет собой процесс, в котором используется светочувствительная смола, затвердевающая только в момент, когда она поглощает два фотона одновременно, что дает возможность образовывать очень сложные структуры в нанометровом масштабе. В 2019 году UpNano разработала принтер NanoOne с достаточно высокой скоростью печати, позволяющей печатать на сантиметровой, миллиметровой и микрометровой шкале всего за несколько часов. Исследователи UpNano обнаружили, что мощный лазер красного света с длиной волны 780 нм не причиняет вреда живым клеткам, а высокая скорость печати принтера снижает на них нагрузку.

Их гидрогель, разработанный совместно с Xpect INX, является единственной коммерчески доступной смолой, которая позволяет пользователям встраивать живые клетки в структуры, напечатанные на 3D принтере. Поскольку он имеет структуру, подобную «внеклеточной матрице», которая окружает клетки в живом организме, пользователи могут брать живые клетки прямо из чашки для культивирования, вставлять ее в гидрогель и загружать в свое устройство.


«Гидрогель имитирует естественную клеточную среду и является биоразлагаемым, что позволяет клеткам постепенно заменять материал вновь сформированной тканью», — сказал Джаспер Ван Хорик, руководитель проекта Xpect INX.

«Клетки, растущие в 2D на планшете для культивирования на стандартной питательной среде, сталкиваются с далекой от естественной физической среды и отсутствием взаимодействия с окружающими клетками, как это наблюдается в живых тканях», — сказала соучредитель UpNano Дениз Мандт.

Распечатка трехмерных структур из реальных клеток позволит исследователям создавать «лаборатории на кристалле» размером в несколько сантиметров. В данном случае это означает внеклеточную среду, которая имитирует живые ткани и дает исследователям лучшее представление о том, как лекарства могут действовать на нормальные клетки человека.