Инженеры MIT решили проблему прилипания клеток в биореакторах

Исследователи из Массачусетского технологического института разработали новый метод отделения клеток от поверхностей с помощью электрохимически генерируемых пузырьков. Технология решает проблему прилипания клеток, которая замедляет работу биореакторов, фармацевтического производства и других отраслей.

Проблема адгезии клеток приводит к огромным потерям времени и ресурсов — биореакторы для выращивания водорослей приходится останавливать для очистки каждые две недели, а в фармацевтике используются ферменты, которые повреждают клетки и создают миллионы литров биологических отходов.

«Мы хотели разработать технологию, которая позволила бы клеткам прикрепляться и отделяться по требованию», — объясняет профессор Крипа Варанаси, старший автор исследования.

Команда создала систему с золотым электродом и специальной мембраной, которая пропускает только протоны. Это позволяет генерировать пузырьки электрическим током без образования токсичного отбеливателя, который обычно повреждает клетки.

В испытаниях метод успешно отделил водоросли, а также клетки рака яичников и костные клетки без ущерба для их жизнеспособности. Чем выше плотность тока, тем больше пузырьков образуется и эффективнее удаляются клетки.

Технология может найти применение в фармацевтике, производстве биотоплива, пищевой промышленности и системах улавливания CO₂. Исследователи отмечают, что метод масштабируем и не зависит от биологических или химических обработок.

Разработка особенно важна для фото-биореакторов, используемых для поглощения углекислого газа — водоросли в 100 раз эффективнее деревьев в захвате CO₂, но проблема прилипания ограничивает их эффективность.