As impressoras 3-D podem fazer quase tudo hoje em dia, de um par de tênis de corrida a chocolate, Madeira, e peças de aeronaves. E acontece - até mesmo dispositivos científicos complexos usados ​​na pesquisa do câncer.

Inovativa, ferramentas econômicas são essenciais na pesquisa de ciências biológicas para entender como as células cancerosas migram de um lugar para outro durante a metástase, para sondar como os neurônios se conectam em redes durante o desenvolvimento humano, e observar como os glóbulos brancos respondem às infecções. Na NYU Abu Dhabi, engenheiros biomédicos estão projetando novas tecnologias de que os biólogos precisam para fazer descobertas importantes nessas áreas.

Um desses dispositivos é chamado de sonda microfluídica, ou MFP, como é chamado no laboratório. Normalmente feito de vidro ou silício, essas minúsculas ferramentas científicas - aproximadamente do tamanho da ponta de uma caneta - foram inventadas há cerca de uma década e estão continuamente sendo desenvolvidas e refinadas. MFPs são usados ​​por cientistas de todo o mundo para estudar, processo, e manipular culturas de células vivas em um ambiente controlado.

Embora a tecnologia esteja bem estabelecida, ele apresenta desafios e limitações únicos. Especificamente, MFPs não podem ser facilmente produzidos sob demanda devido aos seus procedimentos complexos de fabricação, e são caros para fazer em grandes quantidades por causa de seus procedimentos de montagem.

Entre no fascinante mundo da impressão 3-D.

"Democratizando" a tecnologia da ciência

Os engenheiros biomédicos da NYUAD usaram uma impressora 3-D para criar um integrado, e MFP barato para estudar células cancerosas e outros organismos vivos em uma placa de Petri. Seu dispositivo impresso é em forma de cubo com uma ponta cilíndrica e funciona com a mesma eficiência de seu primo mais caro e trabalhoso.

"As impressoras 3-D fornecem uma forma simples, rápido, e técnica de baixo custo para fabricação de MFPs, "disse o Professor Assistente de Engenharia Mecânica e Biomédica Mohammad Qasaimeh, cuja equipe desenvolveu uma estrutura para imprimir sondas microfluídicas e quadrupolos em 3-D.

“É mais barato produzir, fácil de aumentar ou diminuir, e rápido para fabricar - todas as etapas, do design ao produto, pode ser feito em menos de um dia, " ele explicou, e como resultado, "qualquer laboratório de ciências com uma impressora estereolitográfica de resolução moderada será capaz de fabricar MFPs 3-D sob demanda e usá-los para processar células de maneira confiável."

MFPs impressos 3-D, "pode ​​entregar reagentes de maneira localizada, apenas algumas dezenas de células podem ser direcionadas na placa de cultura, enquanto deixa outros milhões de células cultivadas intocadas, "adicionou Ayoola T. Brimmo, NYUAD Global Ph.D. Bolsista de Engenharia e primeiro autor da pesquisa, demonstrando sua funcionalidade na entrega localizada e processamento de células.

Os resultados do estudo, publicado no jornal Relatórios Científicos , baseia-se no trabalho anterior de Qasaimeh, desenvolvendo sondas microfluídicas e quadrupolos para estudar como os neutrófilos humanos (um tipo de glóbulo branco) se comportam ao responder a infecções.

Em um estudo anterior, Qasaimeh e sua equipe de pesquisa usaram uma sonda microfluídica de silício para descobrir como os neutrófilos respondem a fontes móveis de gradientes de concentração que imitam infecções e patógenos. A pesquisa analisou a rapidez com que essas células respondem à estimulação, mostrou como os neutrófilos começam suas migrações a uma velocidade máxima que diminui com o tempo, e como os neutrófilos sofrem comportamentos semelhantes aos de rolamento antes de começarem a perseguir um local de infecção.

Qasaimeh é o investigador principal do Laboratório de Microfluídica Avançada e Microdispositivos da NYUAD, cujo trabalho se concentra principalmente no desenvolvimento de micro-ferramentas para biólogos que trabalham na pesquisa em saúde humana, incluindo dispositivos para capturar células tumorais circulantes retiradas de amostras de sangue de pacientes com câncer.