Разработан магнитный миксер для решения проблемы оседания клеток в 3D-биопечати

Команда Массачусетского технологического института представила устройство MagMix, предназначенное для поддержания однородности биочернил в процессе трехмерной печати живых тканей.

Основная техническая проблема 3D-биопечати связана с гравитацией: клетки тяжелее гидрогелей и постепенно опускаются на дно шприцев принтера. При печати крупных тканевых структур этот процесс приводит к засорению сопел и неравномерному клеточному распределению в готовом материале.

Конструкция MagMix включает два элемента: миниатюрный пропеллер с магнитными свойствами, размещённый внутри шприца, и внешний двигатель с постоянным магнитом. Двигатель совершает вертикальные движения вдоль шприца, что заставляет внутренний пропеллер вращаться без прямого контакта с биологическим материалом. Такая бесконтактная схема исключает загрязнение содержимого.

Форму пропеллера инженеры определили с помощью компьютерного моделирования. Испытания показали, что устройство предотвращает оседание клеток на протяжении более 45 минут непрерывной работы принтера. Скорость перемешивания поддаётся регулировке в зависимости от типа используемых биочернил, что позволяет минимизировать механическое воздействие на живые клетки.

По словам профессора кафедры тканевой инженерии MIT Риту Раман, устройство совместимо с большинством стандартных биопринтеров. Исследователи уже применили MagMix для создания функционирующих мышечных тканей. Технология открывает возможности для производства тканевых моделей, пригодных для тестирования лекарственных препаратов, а также для разработок в области регенеративной медицины и биогибридной робототехники.