Gli autori non hanno nulla da dichiarare.

micro-scala di ingegneria di biologia cellulare

Micro-scale Engineering for Cell Biology

Micro-scala di Ingegneria di biologia cellulare

Joel Goldman. Sono professore associato di ingegneria elettrica e informatica al MIT. Sono qui da cinque anni.In generale, lavoriamo su una combinazione di ingegneria microscopica applicata alla biologia cellulare. La nostra ricerca si concentra su due aree principali. Una riguarda in generale la citometria cellulare, che comprende la realizzazione di piattaforme microscopiche per il sorting delle cellule.Gran parte si basa sulla possibilità di effettuare il sorting dopo la microscopia, quindi sull'abilità di acquisire immagini e poi isolare diverse cellule oppure di creare array predeterminati di cellule in termini di tipo cellulare A insieme al tipo cellulare B, esposti allo stimolo C, e funzionalità di questo tipo. L'altra metà del laboratorio si concentra invece su microtecnologie per la biologia delle cellule staminali. L'obiettivo principale in questo ambito riguarda le cellule staminali embrionali e, soprattutto, lo studio dell'auto-rinnovamento.E facciamo diverse cose. Eseguiamo alcune colture microfluidiche in cui utilizziamo la perfusione del liquido per ottenere un migliore controllo sui segnali diffusibili. E realizziamo il patterning delle colonie per poter controllare le interazioni tra colonia e colonia.E poi eseguiamo il patterning delle cellule, ed è qui che entra in gioco il bio flip chip, un metodo per trasportare essenzialmente singole cellule e posizionarle in configurazioni definite. Studiarle sulla piastra è un approccio fantastico e siamo riusciti ad apprendere molte informazioni sulla biologia delle cellule staminali negli ultimi 25 anni lavorando su piastra. È quindi un ottimo approccio e, se funziona, va assolutamente adottato.Tuttavia, ci sono momenti in cui è importante avere un controllo aggiuntivo a scala delle dimensioni delle cellule. Non è difficile immaginare che, considerando quanto strettamente regolato sia lo sviluppo in vivo, la capacità di controllare con qualei cellule comunicano altre cellule, su quale substrato le cellule si trovano e in quale ambiente sono immerse, in modo dipendente dal tempo e a scala cellulare, risulti fondamentale per lo sviluppo dei tessuti. La morfogenesi e eventi di questo tipo richiedono, se si sta sviluppando una terapia, di comprendere appieno la biologia fondamentale alla base del verificarsi di un determinato fenomeno.Pertanto, molti dei nostri dispositivi sono progettati per poter svelare domande fondamentali di base, come perché le cellule, perché le cellule staminali embrionali decidono di autorinnovarsi? Autorinnovarsi invece che differenziarsi. E poi c'è anche il problema che, se si cerca di aumentare la produzione, si desidera comprendere quali fattori siano importanti in tale processo di scala.E quindi, per esempio, nel caso del bio flip chip, abbiamo iniziato a porci domande su quale sia la situazione migliore, su come si debbano coltivare le cellule e su come sia necessario propagarle per massimizzare ciò che ci interessa, come l'efficienza di differenziazione o quella di semina, e così via. Quindi questioni di questo tipo. E poi, in terzo luogo, collegata a queste, c'è l'intero insieme di domande riguardanti il motivo per cui le cellule staminali IC del topo sono diverse dalle cellule staminali IC umane?In che modo sono diversi? Si tratta di un artefatto culturale? È qualcosa di fondamentale?Questi tipi di domande. Penso che nei prossimi cinque-dieci anni inizieremo effettivamente a vedere nuove terapie derivanti da cellule staminali embrionali, cosa che, a mio avviso, non è ancora stata dimostrata. Ma sapete, alcuni dei lavori relativi al riprogrammamento pubblicati di recente e alcuni degli obiettivi raggiunti dai ricercatori sono molto, molto impressionanti.Perciò ritengo che mentre alcuni anni fa avrei detto che fosse a 20 anni di distanza, ora penso che sia più vicino a cinque-dieci anni.

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