أكتوبر 1, 2007
اسمي هانغ مون. أنا أعمل مع أستاذ الواقيات الذكرية. نعمل أنا وهو باستخدام مسرح XYJ لإنشاء هيكل ثلاثي الأبعاد للخلية.
مرحباً، أنا بي إي ولين، وأعمل في مشروع طباعة الخلايا الذي يتضمن تغليف الخلايا والوسط الغذائي والهلامات. هذا صمام لولبي (سولينويد) مخصص لقذف خلية ومزيج خلوي من الأروس فوق الوسط الخلوي. يتم تفعيل الصمام اللولبي بواسطة خط إشارة مزدوج.
يأتي خط الإشارة من لوحة جافة هنا. الإشارة تأتي من هنا. هذا الخط يمر عبر ذلك الخط، وهذا هو مولد الدوال أولاً.
أولاً، يتم التوليد عبر طريقتنا المبرمجة. لذا، إذا كنت ترغب في تغيير النبضة، يمكنك تغيير البرنامج من خلال سطر المفاتيح هذا، أو يمكنك التحكم في مولد العملية عبر الكمبيوتر. يتم فتح وإغلاق الصمام الخلوي بواسطة إشارة كهربائية، ولكن يتم تزويد الخلية من خلال هذا الخط.
يتم تزويد الخلية والوسط أو الهلام الزراعي (agro gel) عبر المحاقن. المحاقن الموجودة داخل الماء، حيث يتم ضغط ما بداخل المحقنة بواسطة الهواء. يتم تزويد الهواء المضغوط من خزان كما هو موضح في الخط هنا.
وبذلك، يتدفق الهواء المؤين عبر الخط الصغير من خلال مرشح الهواء. يقوم مرشح الهواء بفصل الغبار وأنواع الشوائب الأخرى. أما مولد الضغط، فهو يقوم بتوليد الإشارة المستخدمة لفتح أو إغلاق صمام الهواء الشمسي، ويتصل الحاسوب من خلال موصل P-I-B-U-S-V.
يمكننا استخدام منفذ USB مباشرةً عبر جهاز الكمبيوتر الخاص بنا، وهو جهاز الكمبيوتر المحمول. يتم توصيل هذا المنفذ بهذا الجانب هنا، ومن ثم يمكننا التحكم من خلال جهاز الكمبيوتر المحمول المخصص للتحكم هنا.
لذا، إذا أردنا مزامنة حركة المنصة وفتح الجرس، فيمكن التحكم في كليهما بواسطة نفس وحدة التحكم، وهي جهاز الكمبيوتر المحمول. وبذلك يمكننا التحكم في توقيت الفتح والإغلاق، وتحديد وقت الحركة والتوقف. كما يمكننا تحقيق المزامنة بين الحركة وفتح الجرس.
هذه المنصة هي المنصة الآلية، حيث يتم تحريكها تلقائياً عبر خط إشارة التوجيه والمحرك. وتصل دقة التحريك الآلي إلى 0.1 micrometers.
وبذلك، يمكن للجهاز من الناحية المثالية رسم خط يصل طوله إلى 100 millimeter. حيث يتحرك محور النفث صعوداً وهبوطاً بهذا الشكل، مما يتيح التحكم في الفجوة الموجودة بين الركيزة وحزام الطاقة الشمسية.
وبذلك يمكن التحكم في ارتفاع القذف. هذا الركيزة متصلة بمراحل XY هنا، X هنا و Y هناك. لذا فهي تتحرك ضمن مستوى XY.
وبذلك يتم رسم بعض الميزات التوضيحية في مراحل مختلفة، والمحاور الثلاثة هي X و Y و G. لذا يتم التحكم في محور النفث أو محور XY بواسطة الإشارة هنا. حيث يتصل خط الإشارة بوحدة التحكم في الحركة هنا. ولا تحتوي وحدة التحكم في الحركة هذه على أي مفتاح يدوي على الإطلاق لأنه لا يمكن التحكم فيها يدويًا.
يتم التحكم فيه عبر جهاز الكمبيوتر المحمول، حيث يكون الكمبيوتر المحمول متصلاً. في الجهة الخلفية من وحدة التحكم، لدينا ثلاثة محاور (xs) لخلية طباعة XY jet.
وبذلك، يتم إصدار ثلاثة أنواع مختلفة من الإشارات بشكل مستقل. بعد ذلك، يتواصل متحكم الحركة عبر موصلات rf 2, 3, 2 المتصلة مباشرة بمركبة USV، والتي تكون بدورها متصلة بجهاز كمبيوتر محمول.
لذا يتم التحكم في جهاز الحفر بواسطة الكمبيوتر المحمول. نستخدم برنامج AutoCAD، ونقوم بإنشاء مسار G-code بهذا الشكل. ومن ثم يتم تحويله إلى لغة الآلة على هذا النحو.
وبذلك يتم نقل لغة الآلة في شكل رموز وأرقام بسيطة. هناك كل موضع مرتبط بمراحل X و Y و Z، وهنا أقوم باختيار الملف الذي يحتوي على هذا النوع من البرامج، ثم أفتح برنامج التحميل بهذه الطريقة. وبعد ذلك، أختار من الملف تماماً كما هو، الملف النصي.
يتم تنزيل ملف النص فقط، اختر ملف النص وسيتم التنزيل تلقائيًا من الكمبيوتر المحمول إلى برنامج com motion controller executive، ومن ثم سينتقل إلى شخصية BAM كما ذكرت سابقاً، BAM. تحتوي هذه القارورة على خلايا NIH 3T3 mouse fibroblast. وسأقوم أولاً بسحب الوسط القديم.
تتمثل هذه العملية في نقل الخلايا، حيث تكون الخلايا ملتصقة بقاع القارورة. لذا، بعد سحب الوسط الغذائي، سأقوم بإضافة 6 µL من التربسين (Trypsin)، وهو عبارة عن إنزيم. حسناً؟ بعد وضع التربسين في القارورة، نحتاج إلى الانتظار لمدة تتراوح بين ثلاث إلى خمس دقائق حتى تنفصل الخلايا عن قاع القارورة.
نحن الآن مستعدون لإضافة الوسط الغذائي ونقل الخلايا إلى أنبوب طرد مركزي. هذا التخفيف بنسبة واحد إلى واحد. لذا سأضيف 6 ml من هذا الوسط الغذائي هنا، وسأقوم بغسل الخلايا قليلاً للتأكد من نقلها جميعاً.
والآن أصبحت الخلايا جاهزة للطرد المركزي في هذا الأنبوب. سنقوم الآن بطرد هذه الخلايا مركزياً بسرعة 1000 RPM لمدة تتراوح من 3 إلى 5 دقائق. وبعد أن ترسبت الخلايا في شكل كتلة (pellet)، سأقوم بشفط السائل الطافي.
سأقوم الآن بغسل الخلايا باستخدام PBS. وهذا من أجل صبغ الخلايا، حيث إن الأصباغ التي نستخدمها هي ركائز الإستريز.
حسناً، سنقوم الآن بإجراء عملية الطرد المركزي مرة أخرى لترسيب الخلايا في شكل قرص خلوي. وسأقوم بشفط محلول PBS ثم إعادة تعليق الخلايا في الوسط الغذائي من أجل عدّها.
أقوم بخلط الخلايا لضمان توزيع التركيز بشكل متساوٍ في جميع أنحاء الأنبوب عند أخذ عينة منها. سآخذ الآن 100 µL من الخلايا لقياس كثافة الخلايا. والآن أقوم بإضافة 100 µL من صبغة trypan blue.
سوف ننتظر من ثلاث إلى خمس دقائق لكي يتغلغل الصبغ في أغشية الخلايا الميتة. وعندما نقوم بعدّ الخلايا، لن نقوم بعدّ الخلايا الزرقاء. أصبحت الخلايا جاهزة للعد باستخدام مقياس كرات الدم، وسأقوم بنقل 50 µL من خليط الخلايا إلى كل جانب من جوانب مقياس كرات الدم.
حسناً، سأقوم بتغطيتها باستخدام شريحة زجاجية. يحتوي مقياس كرات الدم (hemo cytometer) على جانبين. سأقوم بعدّ الجانب الأول، وبعد عدّ كلا الجانبين، سأقوم بحساب المتوسط ثم الضرب في اثنين لأننا أجرينا تخفيفاً بنسبة واحد إلى واحد باستخدام صبغة Trypan Blue.
وبشكل أساسي، ستكون كثافة الخلايا لدينا 135 × 10⁴ خلية/مل. وبالنسبة لتجربتنا، سنستخدم محلولاً خلوياً بتركيز نصف مليون خلية/مل. وبما أن لدينا 13.5 مليون خلية، سأقوم بإعادة تعليق الخلايا في 27 مل من الوسط الزرعي.
نحن نستخدم نوعين مختلفين من الصبغات. هذا اختبار حي/ميت من Molecular Probes. الصبغة الأولى تسمى calcium am.
تُسمى الصبغة الثانية AUM homodimer، وهي تُستخدم لصبغ الخلايا الميتة. نستخدم الإثارة الزرقاء للحصول على فلورة خضراء، والإثارة الخضراء للحصول على فلورة حمراء. وبالنسبة لهاتين الصبغتين، سيتم تحضير محلول الصبغ الخاص بنا في PBS عند التصوير.
أولاً، سأقوم بنقل 5 mL من PBS (محلول ملحي مُنظم بالفوسفات) إلى أنبوب. هذا محلول ملحي. الآن سأضيف 0.5 µL من calcium am per mil.
أقوم الآن بإضافة 2.5 µL من calcium am إلى الأنبوب و 2 µL من athe homodimer لكل مل من PBS. وهذا هو جهاز btex، الذي يعمل على توزيع الخلايا والوسط بشكل جيد في كامل الحجم.
نقوم الآن بتحميل 200 µL من الخلايا في هذه الأنبوبة. ثم نضع الغطاء، وهو محكم الإغلاق بهذا الشكل هنا، ثم أفتح الصمام ليدخل الهواء المضغوط، وبعد ذلك أقوم بضبط الصمام بهذا الشكل، وبذلك يتغير الضغط.
لذا أقوم بالضبط. الضغط هو 5 PSI. الضغط داخل الأنابيب هو 5 PSI.
من هنا إلى هنا، تم التوصيل عبر هذا الجزء داخل الفتحة. لذا، نقوم بفتح الجرس هنا، ثم تُحقن الخلية بضغط 5 PSI ثم تبدأ في الفتح. بعد ذلك، يبدأ صمام Sona في العمل.
ثم نقوم بتدوير الركيزة. والركيزة هنا هي مجرد شريحة زجاجية بسيطة. وبعد ذلك نضع الكمية المناسبة، وأقوم بوضع بعض الشريط اللاصق لتثبيت الركيزة بهذا الشكل، صحيح؟
وببساطة أقوم بإصلاح ذلك. لذا نقوم بضبط المنظومة بأكملها، بما في ذلك الخلية وصمام ary والركيزة، وعندما يبدأ ary في العمل، يبدأ التشغيل. لذا نقوم بضبط كل شيء ثم نفتح صمام ary للبدء.
وبعد ذلك نقوم بتحريك المنصة بهذا الشكل، صحيح؟ ثم نقوم بإنشاء نمط معين على الركيزة، نمط على الركيزة، وهكذا تظهر الميزة. سأقوم الآن بغمر هذه القطرات التي طبعناها في محلول الصبغة الذي أعددناه مسبقاً.
والآن سيتم تحضين القطيرات لمدة 10 دقائق ثم تصويرها. أولاً، سأقوم بضبط الصورة من خلال العدسة العينية. صورتنا الأولى هي مجرد صورة بالمجال المضيء.
سأقوم بإطفاء الضوء وتغيير المرشح للحصول على إثارة زرقاء، والتي ستظهر تألقاً أخضر. والصورة الثالثة التي سنلتقطها هي للخلايا الميتة، باستخدام صبغة Thm Homodimer. ومع الضوء الأخضر، سنحصل على تألق أحمر.
اعرض النص الكامل واحصل على الوصول إلى آلاف الفيديوهات العلمية
تناقش هذه المقالة تطوير بنية خلوية ثلاثية الأبعاد باستخدام مشروع طباعة الخلايا. يتضمن البحث تغليف الخلايا واستخدام الأوساط والهلامات لتحسين عملية الطباعة.
يقدم هذا العمل منصة مائعية مجهرية قابلة للبرمجة لتغليف الخلايا وترسيبها بدقة، مما يتيح إنشاء هياكل خلوية ثلاثية الأبعاد قابلة للتكرار. يدعم النظام مرحلة التحقق المبكرة من الأهداف من خلال توفير بيئات مجهرية محكومة للفحص المظهري وتقليل المخاطر الآلية للاستجابات الخلوية. ويعزز التكامل مع التحكم في الصمامات والمراحل المؤتمتة من الإنتاجية وقابلية التكرار في سير عمليات الاكتشاف.
تضع هذه الطريقة نفسها ضمن سلسلة الاكتشاف، بدءاً من مرحلة الاكتشاف المبكر وصولاً إلى تحديد المركبات الرائدة، وذلك من خلال تمكين التنميط الخلوي القائم على الفرضيات وقياس الاستجابة الكمي.