3D-printers kunnen tegenwoordig bijna alles maken, van een paar hardloopschoenen tot chocolade, hout, en vliegtuigonderdelen. En het blijkt - zelfs complexe wetenschappelijke gadgets die worden gebruikt in kankeronderzoek.

Vernieuwend, kostenefficiënte hulpmiddelen zijn essentieel in biowetenschappelijk onderzoek om te begrijpen hoe kankercellen tijdens metastase van de ene plaats naar de andere migreren, om te onderzoeken hoe neuronen tijdens de menselijke ontwikkeling in netwerken met elkaar in verbinding staan, en om te kijken hoe witte bloedcellen reageren op infecties. Op NYU Abu Dhabi, biomedische ingenieurs ontwerpen nieuwe technologieën die biologen nodig hebben om belangrijke ontdekkingen op deze gebieden te doen.

Een dergelijk apparaat wordt een microfluïdische sonde genoemd, of MFP, zoals het in het lab wordt genoemd. Meestal gemaakt van glas of silicium, deze zeer kleine wetenschappelijke hulpmiddelen - ongeveer zo groot als een penpunt - werden ongeveer tien jaar geleden uitgevonden en worden voortdurend ontwikkeld en verfijnd. MFP's worden door wetenschappers over de hele wereld gebruikt voor het bestuderen, Verwerken, en het manipuleren van levende celculturen in een gecontroleerde omgeving.

Hoewel de technologie goed ingeburgerd is, het brengt unieke uitdagingen en beperkingen met zich mee. specifiek, MFP's kunnen niet gemakkelijk op aanvraag worden geproduceerd vanwege hun complexe fabricageprocedures, en zijn duur om in grote hoeveelheden te maken vanwege hun montageprocedures.

Betreed de fascinerende wereld van 3D-printen.

Wetenschapstechnologie "democratiseren"

Biomedische ingenieurs van NYUAD gebruikten een 3D-printer om een ​​functionele, geïntegreerd, en goedkope MFP om kankercellen en andere levende organismen in een petrischaal te bestuderen. Hun geprinte apparaat is kubusvormig met een cilinderpunt en werkt met dezelfde efficiëntie als zijn duurdere en arbeidsintensievere neef.

"3D-printers bieden een eenvoudige, snel, en goedkope techniek voor het fabriceren van MFP's, " zei universitair docent mechanische en biomedische technologie Mohammad Qasaimeh, wiens team een ​​raamwerk ontwikkelde om microfluïdische sondes en quadrupolen in 3D af te drukken.

"Het is goedkoper om te produceren, eenvoudig op- of afschalen, en snel te fabriceren - alle stappen, van ontwerp tot product, kan in minder dan een dag worden gemaakt, " hij legde uit, en als een resultaat, "Elk wetenschappelijk laboratorium met een stereolithografische printer met een matige resolutie zal in staat zijn om op aanvraag 3D-MFP's te fabriceren en deze te gebruiken om cellen betrouwbaar te verwerken."

3D-geprinte MFP's, "kan reagentia op een gelokaliseerde manier afleveren, slechts enkele tientallen cellen kunnen worden gericht in de kweekschaal, terwijl andere miljoenen gekweekte cellen onaangeroerd blijven, " voegde Ayoola T. Brimmo toe, NYUAD Wereldwijde Ph.D. Fellow in Engineering en eerste auteur van het onderzoek, demonstreert zijn functionaliteit in gelokaliseerde levering en celverwerking.

De studieresultaten, gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschappelijke rapporten , bouwt voort op Qasaimeh's eerdere werk om microfluïdische sondes en quadrupolen te ontwikkelen om te bestuderen hoe menselijke neutrofielen (een soort witte bloedcellen) zich gedragen bij het reageren op infecties.

In een eerdere studie, Qasaimeh en zijn onderzoeksteam gebruikten een silicium microfluïdische sonde om te ontdekken hoe neutrofielen reageren op bewegende bronnen van concentratiegradiënten die infecties en ziekteverwekkers nabootsen. Het onderzoek analyseerde hoe snel deze cellen reageren op stimulatie, toonde aan hoe neutrofielen hun migraties beginnen met een maximale snelheid die in de loop van de tijd vertraagt, en hoe neutrofielen rollend gedrag ondergaan voordat ze een infectieplaats beginnen na te jagen.

Qasaimeh is de hoofdonderzoeker van het Advanced Microfluidics and Microdevices Laboratory aan de NYUAD, wiens werk zich voornamelijk richt op het ontwikkelen van microtools voor biologen die werkzaam zijn in onderzoek naar de menselijke gezondheid, inclusief apparaten om circulerende tumorcellen te vangen die zijn genomen uit bloedmonsters van kankerpatiënten.