Inovatyvūs įrenginiai ląstelėms kuriami lietuvių laboratorijoje

Pavyzdžiui, dar 1950 metais išrasta technologija, vadinama mikrofluidika, yra tobulinama iki pat šių dienų. Mikrofluidika, kaip diktuoja jos pavadinimas, yra susijusi su skysčių kontroliavimu labai mažoje, su ląstelių dydžiu palyginamoje, skalėje. Ši technologija sukėlė tikrą perversmą fizikos ir medicinos mokslų srityje. Mikrofluidika įgalino ląstelių transfekciją, norimo dydžio ląstelių ir bakterijų atskyrimą naudojant filtrus bioskysčiuose, kanalo tėkmės, bei krypties matavimą ir daug daugiau. Dažnai tokios išvardintos galimybės yra įgyvendinamos itin siauro pločio kanale integruojant, t.y. tiesiogiai spausdinant, elementus norimai funkcijai ar matavimui atlikti.

Iki mikrodarinių spausdinimo lazeriu technologijos sukūrimo, elementų integravimas į mažo pločio kanalus buvo iššūkis. Ši technologija vadinama daugiafotone polimerizacija, kuri veikia fokusuojant lazerio spinduliuotę į specialią šviesai jautrią medžiagą - polimerą. Dėl šviesos poveikio įvyksta cheminė reakcija, kurios metu kelios vienodos molekulės jungiasi į vieną, didelę molekulę, kuri yra mechaniškai tvirta ir chemiškai atspari. Taigi, transliuojant lazerio spindulį tam tikra trajektorija galime išgauti norimos trimatės formos objektą, o likusi šviesos nepaveikta medžiaga yra nuplaunama specialiais chemikalais. Šią sudėtingą bei naudingą technologiją tobulina lietuviško kapitalo įmonė „Femtika“, kuri gamina inovatyvias sistemas, skirtas daugiafotoniam spausdinimui, bei teikia pačių mikrodarinių spausdinimo paslaugas.

Minėtosios technologijos pagalba sudėtingos mikrodetalės, pasižyminčios aukšta kokybe, gali būti atspausdintos greitai ir ganėtinai pigiai. Mikrofluidinės tėkmės matuoklio idėja fiksuoti kanalo skysčio tėkmės greitį ir kryptį yra įgyvendinta naudojant įmonės „Femtika“ sukurtą specialų į mikrofluidinį kanalą integruotą mikromechaninį elementą. Tėkmės matuoklis sudaromas iš dviejų dalių: stacionarios stačiakampio formos plokštelės bei spyruoklės, prie kurios pritvirtinta antra stačiakampio formos plokštelė, galinti laisvai judėti išilgai kanalo. Šios dvi stačiakampio formos metalizuotos plokštelės sukuria elektrinį elementą (kondensatorių), kurio elektrinę talpą galime išmatuoti. Kondensatoriaus talpa priklauso nuo atstumo tarp dviejų stačiakampio plokštelių. Žinant pradinę elektrinę talpą ir integravus šį elementą į kanalą, tekantis skystis keičia atstumą tarp minėtųjų plokštelių, taip pat keisdamas ir elektrinę talpą. Fiksuojant elektrinės talpos pokyčius, kanale tekančio skysčio greitis gali būti išmatuotas. Jis matomas fiksuojant didelį elektrinės talpos pasikeitimą, pavyzdžiui, elektrinei talpai mažėjant ir galiausiai nusistovint, įmanomas staigus elektrinės talpos verčių išaugimas, kuris gali reikšti galimai pasikeitusią tėkmės kryptį. Naudojant šią detalę, įmanoma išmatuoti kanalo skysčio tėkmės greitį nuo 0,1 ml/h iki 2500 ml/h. Detalės prioritetinis pritaikymas yra medicinos srityje, ji yra pritaikyta dirbti su įvairiais skysčiais.

Antrasis komponentas, su kuriuo tikimasi didesnio efektyvumo ir naujų atradimų ląstelių tyrimų moksle, vadinama mikrofluidiniu perforatoriumi. Ji veikia į kanalą integruojant peilio formos darinį, kuris „prapjauna“ kanalu skysčio nešamą ląstelę. Šis procesas vadinamas transfekcija, t.y. veikliųjų medžiagų / molekulių įvedimas į ląstelę. Peilio formos detalė gali būti integruojama kanale naudojant daugiafotonę polimerizaciją. Integravus elementą kanale, atsiranda įvairios galimybės: nuo virusų iki nestandartinių medžiagų įvedimo į lastelę. Tai turi ypač plačius taikymus framacijoje ir / virologijoje,