Новый метод изоляции первичных гепатоцитов мыши с помощью голографических акустических пинцетов

Исследователи из Института перспективных технологий Шэньчжэня (SIAT) Китайской академии наук и больницы Пекинского союза медицинских колледжей (PUMC) разработали комплексную процедуру для изоляции первичных гепатоцитов мыши и их долгосрочного культивирования с существенным размножением в двухмерной (2D) среде.

Проблема существующих методов

Первичные клетки, полученные непосредственно из организмов, — важный инструмент для исследований. Однако современные трёхмерные (3D) модели культивирования имеют недостатки: ограниченный срок жизни, строгие требования к среде, сложные процедуры и малое количество клеток. Это затрудняет работу с первичными гепатоцитами in vitro.

Новый подход: голографические акустические пинцеты

Голографические акустические пинцеты (HAT) перспективны для создания 3D-моделей in vitro, но их влияние на первичные клетки изучено слабо. Учёные усовершенствовали технологию HAT, предложив модель голографических решётчатых акустических пинцетов.

• Они создали набор акустических голографических линз, которые одновременно модулируют фазу и амплитуду падающей звуковой волны.
• Это позволяет генерировать сложные голографические решётчатые массивы любой формы: круглые, треугольные, квадратные и даже в форме печени.
• С помощью силы акустического излучения потенциальных ячеек решётки клетки собираются в заданные паттерны, имитируя анатомическую структуру печени.

Ключевые результаты

Впервые для глубокого изучения влияния HAT на биологические эффекты были использованы размножающиеся in vitro первичные клетки печени мыши.

• Под действием голографических решётчатых акустических пинцетов первичные гепатоциты образовали множество самоорганизующихся сфероидов.
• По сравнению с традиционными 2D и 3D моделями культивирования диаметр сфероидов значительно увеличился.
• Также значительно усилились функции гепатоцитов: синтез белка, метаболизм сахаров, детоксикация и другие.

Значение работы

Исследование закладывает основу для создания эксплантационной модели с помощью техники акустических голографических решёток. Это имеет большое значение для будущих применений в 3D-инженерии тканей.