Биопринтер Fluicell Biopixlar

Fluicell Biopixlar - биопринтер, который строит ткани прямо из клеток, без биочернил и другого материала-носителя. Печать идёт клеточной суспензией в чашке с культуральной средой, в 2D и 3D, от единичных клеток до тысяч в одной структуре. Модель рассчитана на исследовательские лаборатории, которым нужна точная укладка разных типов клеток.

В основе Fluicell Biopixlar - микрофлюидная технология гидродинамически ограниченного потока: головка подаёт клеточную суспензию в открытый объём культуральной среды или буфера в чашке и удерживает поток в микрозоне у кончика, поэтому клетки ложатся точно в заданную точку. Это не экструзия и не лазер: клетки не проходят через гелевую матрицу и не получают нагрузки от выдавливания, поэтому жизнеспособность после печати - выше 95 %, это проверено на нескольких клеточных линиях.

Печатающая головка Fluicell Biopixlar - сменная и одноразовая, из эластомера медицинского класса. В одну головку загружают до трёх разных типов клеток и переключаются между ними в ходе печати. Головку держит манипулятор, а моторизованный стол перемещает чашку с точностью 2 мкм.

Наблюдение у Fluicell Biopixlar встроено в принтер: светодиодная флуоресценция и светлое поле, воздушный объектив 10x Olympus Plan Fluorite с апертурой 0,3 и рабочим расстоянием 10 мм и камера высокой чувствительности 6 Мп. Оператор видит каждую клетку и выбирает, куда её положить.

Три флуоресцентных канала Biopixlar позволяют различать разные типы клеток в одной структуре: синий - возбуждение 370-410 нм, излучение 429-462 нм; зелёный - 473-491 и 502-561 нм; красный - 580-598 и 612-680 нм. Если клетки помечены флуоресцентными метками, при печати видно, какой тип куда ложится.

Держатели Biopixlar принимают чашки для культуры клеток 35 и 50 мм и 6-луночный планшет. Принтер стоит в собственном боксе с фильтрованным воздухом, поэтому чашка с клетками защищена во время печати. Габариты - ширина 700 мм, глубина 570 мм, высота 800 мм.

Программа Biopixlar написана на Java и работает на разных операционных системах. В графическом интерфейсе рисуют двумерные структуры, выбирают клетки, задают скорость печати, флуоресценцию и нагрев, а головкой и столом управляют геймпадом - это удобно при ручном выборе отдельных клеток.

Клетки, которые уже печатали на Fluicell Biopixlar: SH-SY5Y, A-431, HaCaT, nHEK, SK-MEL-28, HUV-EC-C, 3T3-J2, HepG2, первичные фибробласты человека, MCF10A, MDA-MB-231, CD8+ T-клетки, нейроны крысы, iPSC, мезенхимальные стволовые клетки, кардиомиоциты из iPSC и MIN6. Список не закрытый: на странице модели упомянуты также гепатоциты, бета-клетки, первичные нейроны, клетки роговицы, меланома и аденокарцинома; для других типов клеток режимы печати подбирают под задачу.

На Fluicell Biopixlar собирали трёхмерную модель печени из клеток HepG2 и фибробластов 3T3-J2: в 3D-модели выработка альбумина росла сильнее, чем в двумерной культуре и монокультуре. Другие задачи - модели рака молочной железы на децеллюляризованных опухолях, органоиды островков поджелудочной железы, сфероиды и клеточные массивы.

Ещё одно применение Biopixlar - дизайн микроокружения: клетки разных типов ставят на заданном расстоянии друг от друга и изучают, как они взаимодействуют. Печатать можно и на пористых мембранах Snapwell, которые затем переносят в стандартные планшеты для экспериментов.

Цикл работы на Fluicell Biopixlar выглядит так: в головку загружают суспензии нужных типов клеток, чашку со средой ставят на стол, в программе рисуют структуру, а затем принтер под контролем камеры укладывает клетки слой за слоем. Напечатанная структура остаётся в той же чашке с культуральной средой, поэтому её не нужно переносить или отмывать от геля перед дальнейшим культивированием.

Biopixlar - модульная исследовательская платформа с набором дополнительных опций; их перечень, масса, питание и ход стола - по запросу. Расходник - одноразовая печатающая головка, биочернила для работы не нужны.

Для работы в стандартном ламинарном боксе выпускают компактную Biopixlar AER - 280 × 270 × 420 мм, с той же технологией и головкой. Все модели - в разделе Биопринтеры. Fluicell - шведская компания. Компания основана в 2012 году как дочерний проект Технологического университета Чалмерса в Гётеборге, работает в Мёльндале, а её акции торгуются на Nasdaq First North Growth Market под тикером FLUI. Первым продуктом был микрофлюидный дозатор BioPen, Biopixlar вышел в 2019 году, Biopixlar AER - в 2022 году. Fluicell Biopixlar - основная модель линейки. Если останутся вопросы, наши специалисты помогут.