Shoji Takeuchi

collaborators:
Yuya Morimoto, Yukiko Tsuda

affiliations:
BEANS Project, NEDO & Institute of Industrial Science, The University of Tokyo

Wir haben die Entstehung einer 5 Millimeter großen Puppe demonstriert, indem wir Zellperlen in eine drei-dimensionale (3D)Form schichteten. Da wir mit dieser Methode drei-dimensionale in vivo-ähnliche Gewebestrukturen produzieren können, ist sie möglichweise auch im Bereich der regenerativen Medizin und der Entwicklung von Medikamenten anwendbar.
Zur Vorbereitung der Zellperle, die eigentlich eine Hydrogel-Perle umhüllt von Zellen ist, haben wir ein axisymmetrisches strahlfokussierendes Gerät (engl. AFFD) zur Produktion monodisperser Kollagenperlen verwendet. Dann haben wir 3T3 Zellen auf die Oberflächen der Kollagen-Perlen gesät.
Diese Kapseln wurden jetzt in eine 3D-Kammer eingesetzt und „bebrütet“ – als Resultat erhielten wir komplizierte 3D-Strukturen in Milligröße. 24 Stunden lang wurden ungefähr
100 000 Zellkapseln von 100 Mikrometer großen Kollagenperlen, die mit 3T3-Zellen überzogen waren, im Inneren einer menschlich gestalteten Form kultiviert.
Sobald die Zellkapseln einmal miteinander verschmolzen waren und jetzt die menschenähnliche Masse der Zellperlen bildeten (5 mm groß), setzten wir diese in eine Kulturlösung ein, wo sie mit Pinzetten ohne zu brechen angefasst werden kann. Wir glauben, dass mehrere Formen möglich sind, indem wir ganz einfach die Ausgestaltung der Form ändern. Diese Methode ist sehr nützlich für die Erzeugung eines komplexeren Systems, das durch die Kombination multipler Zellarten als lebendiger Organismus funktioniert.

Die “Cell Doll” ist im Biolab des ARS Electronica Centers zu sehen.