Un equipo de investigadores de Japón ha desarrollado una nueva plataforma para el cultivo de células madre pluripotentes humanas que proporciona mucho más control de las condiciones de cultivo que las herramientas anteriores mediante el uso de micro y nanotecnologías.

La matriz de microambiente celular artificial multiplexado (MACME) coloca nanofibras, imitando matrices celulares, en microcámaras llenas de líquido de tamaños precisos, que imitan entornos extracelulares.

Las células madre pluripotentes humanas (hPSC) son muy prometedoras para la ingeniería de tejidos, medicina regenerativa y terapias basadas en células porque pueden convertirse en cualquier tipo de célula. El entorno que rodea a las células desempeña un papel importante a la hora de determinar en qué tejidos se convierten, si se replican en más células, o morir. Sin embargo, La comprensión de estas interacciones ha sido difícil porque los investigadores han carecido de herramientas que funcionen en la escala adecuada.

A menudo, las células madre se cultivan en un medio de cultivo celular en pequeñas placas de Petri. Si bien se pueden controlar factores como los niveles medios de pH y los nutrientes, la configuración artificial está en la escala macroscópica y no permite un control preciso del entorno físico que rodea las células.

La matriz MACME miniaturiza esta configuración, cultivo de células madre en filas de microcámaras de medio de cultivo celular. También da un paso más al colocar nanofibras en estas cámaras para imitar las estructuras que se encuentran alrededor de las células.

Dirigido por Ken-ichiro Kamei del Instituto de Ciencias Integradas del Material Celular de la Universidad de Kyoto (iCeMS), el equipo probó una variedad de materiales y densidades de nanofibras, alturas de microcámaras y densidades iniciales de células madre para determinar la mejor combinación que estimula la replicación de las células madre pluripotentes humanas.

Teñieron las células con varios marcadores fluorescentes y usaron un microscopio para ver si las células murieron. replicado o diferenciado en tejidos.

Su análisis reveló que las nanofibras de gelatina y las cámaras de tamaño mediano que crean una densidad de células de semilla media proporcionaron el mejor entorno para que las células madre continúen multiplicándose. La cantidad y densidad de las células vecinas influye mucho en la supervivencia celular.

La matriz es un "enfoque óptimo y poderoso para comprender cómo las señales ambientales regulan las funciones celulares, "concluyen los investigadores en un artículo publicado recientemente en la revista Pequeña .

Esta matriz parece ser la primera vez que se pueden montar varios tipos de entornos extracelulares en un solo dispositivo, lo que hace que sea mucho más fácil comparar cómo los diferentes entornos influyen en las células.

La matriz MACME podría reducir sustancialmente los costos de los experimentos en comparación con las herramientas convencionales. en parte porque es de bajo volumen y requiere menos medio de cultivo celular. La matriz no requiere ningún equipo especial y es compatible tanto con las pipetas de laboratorio de uso común como con los sistemas de pipetas automatizados para realizar un cribado de alto rendimiento.