Een eenvoudige injectie die kan helpen beschadigd weefsel te laten groeien, is al lang de droom van zowel artsen als patiënten. Een nieuwe studie van onderzoekers van UBC Okanagan brengt die droom dichter bij de realiteit met een apparaat dat het inkapselen van cellen veel sneller maakt, goedkoper en effectiever.

"Het idee om verschillende soorten weefselcellen te injecteren is niet nieuw, " zegt Keeyoung Kim, assistent-professor engineering bij UBC Okanagan en co-auteur van de studie. "Het is een aanlokkelijk concept, want door cellen in beschadigd weefsel te introduceren, we kunnen de lichaamseigen processen een boost geven om een ​​blessure opnieuw te laten groeien en te herstellen."

Kim zegt dat alles, van gebroken botten tot gescheurde ligamenten, baat zou kunnen hebben bij dit soort benadering en suggereert dat zelfs hele organen kunnen worden gerepareerd naarmate de technologie verbetert.

Het probleem, hij zegt, is dat cellen op zichzelf kwetsbaar zijn en de neiging hebben om niet te overleven wanneer ze rechtstreeks in het lichaam worden geïnjecteerd.

"Het blijkt dat om celoverleving te garanderen, ze moeten worden omhuld met een coating die hen beschermt tegen fysieke schade en tegen het eigen immuunsysteem van het lichaam, " zegt Mohamed Gamal, doctoraatsstudent in biomedische technologie en hoofdauteur van de studie. "Maar het was extreem moeilijk om dat soort celinkapseling te doen, die tot nu toe in een zeer kostbare, tijdrovend en verspillend proces."

Kim en Gamal hebben dat probleem opgelost door een geautomatiseerd inkapselingsapparaat te ontwikkelen dat veel cellen in een microgel omhult met behulp van een gespecialiseerde blauwe laser en ze zuivert om in slechts enkele minuten een schoon bruikbaar monster te produceren. Het voordeel van hun systeem is dat meer dan 85 procent van de cellen overleeft en het proces eenvoudig kan worden opgeschaald.

"Onderzoek op dit gebied is belemmerd door de kosten en het gebrek aan beschikbaarheid van in massa geproduceerde, in cellen ingekapselde microgels, " zegt Kim. "We hebben dat probleem opgelost en ons systeem zou snel duizenden of zelfs tienduizenden cel-ingekapselde microgels kunnen leveren, dit gebied van bio-engineering een boost geven."

Naast het ontwikkelen van een systeem dat snel en efficiënt is, Gamal zegt dat de apparatuur bestaat uit gemakkelijk verkrijgbare en goedkope componenten.

"Elk laboratorium dat dit soort werk doet, kan een soortgelijk systeem opzetten van een paar honderd tot een paar duizend dollar, wat redelijk betaalbaar is voor laboratoriumapparatuur, ' zegt Gamal.

Het team is al aan het kijken naar de volgende stap, dat zal zijn om verschillende soorten stamcellen in te bedden - cellen die nog niet zijn gedifferentieerd in specifieke weefseltypen - in de microgels naast gespecialiseerde eiwitten of hormonen die groeifactoren worden genoemd. Het idee zou zijn om de stamcellen te helpen transformeren in het juiste weefseltype zodra ze zijn geïnjecteerd.

"Ik ben erg enthousiast om te zien waar deze technologie naartoe gaat en waartoe onze ingekapselde stamcellen in staat zijn."

De studie werd gepubliceerd in het tijdschrift Lab op een chip .