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中国雕版印刷新用途 便宜打印实验用活细胞

【大澳门威尼斯人赌场官网2014年02月13日讯】(大澳门威尼斯人赌场官网记者张东光编译报导)在设法将微小的活细胞有序排列以利实验室进行研究时,科学家通常使用喷墨打印机,但这有其局限性。现在,他们转向一个古老技术的解决方案:大约两千年以前开发的中国雕版印刷(woodblock printing)。

《洛杉矶时报》报导,《美国国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)一篇研究报告称,这个复古的技术可大幅改善活细胞的存活率,也可允许科学加有效地以各种形状的方式打印出各种不同的动物细胞。

该研究作者写道,当研究人员试图排列单层细胞时,他们习惯于采用类似喷墨印刷的技术。该技术涉及将充满细胞的流体(喷墨)挤压到一个预定的表面上。但很难让一个单层的细胞平躺下来,以及使其有效且精确地被安置在你想要的地方。此外,细胞的存活率通常仅达50%到80%。

所幸来自德州和台湾的科学家团队找到了中国古老的雕版印刷术。主导该研究、来自休斯顿卫理研究所(Houston Methodist Research Institute)的张凯(Kai Zhang,音译)表示:“雕版印刷是一个有效且方便的技术,它对印刷业产生了革命性的影响。”

研究人员写道,该技术的发展始于1,800年前以前,类似的技术也在近二十年被用于亟需精准度的分子印刷中,但却从未用于活细胞的印刷。

他们用硅材料设计了类似雕版的图章,在四边的凹槽上规律地布满了挂钩。然后,他们将充满细胞的喷墨挤压进图章的凹槽,并用真空压力将细胞吸到模具的另一侧。那些弯曲的挂钩(约12微米大小)能完美地抓住从喷墨流出的单层细胞,如同捕手将投手投出的球牢牢地接住一般。

当某个挂钩填满细胞后,其他的细胞就会绕过它去填满其他有空缺的挂钩。这能确保各别的细胞最终都可平均地布满。之后这个模具会被印在一个表面上,让细胞的模型留下来。

利用此一方法,科学家已能将海拉(HeLa)癌细胞有序地放在网格上,以便比较其转移的潜力。他们也能印刷神经元在网格上,好观察其形成突触(synaptic)神经元和自突触(autaptic)神经元。

他们发现,采用这个古老的雕版印刷技术后,可在一个半小时内完成打印,细胞存活率近100%。他们还可打印出细胞间距仅5微米,而每个细胞的宽度就高达10~30微米。

这个技术有其缺陷:他们无法使用此一技术来印刷多层细胞,而且打印的时间比喷墨印刷长很多。但该技术相当便宜,研究人员表示,每个模具的材料费是1美元,而喷墨细胞印刷可能花费几万到几十万美元。

(责任编辑:毕儒宗)