Die Universität Cagliari hat kürzlich ein Patent für einen neuartigen Behälter für tierische und pflanzliche Zellkulturen angemeldet. Das von einem interdisziplinären Team der Universität entwickelte Gerät stellt einen wichtigen Fortschritt für die Forschung in den Bereichen Mikrogravitation, Biotechnologie und Astrobiologie dar.

Die Innovation entstand im Rahmen von Teil 05 „Luft- und Raumfahrt“ des Projekts eINS (Ökosystem der Innovation für die nächste Generation Sardinien) und trägt die Handschrift des Teams unter der Leitung von Professor Giacomo Cao von der Fakultät für Maschinenbau, Chemieingenieurwesen und Werkstofftechnik der Universität Cagliari.

Die an der Entwicklung des Patents beteiligte Forschungsgruppe der Universität Cagliari besteht aus Professor Cao, den Professoren Giacomo Fais, Alessandro Concas und Nicola Lai, dem Doktoranden Giovanni Perra sowie den Professoren Paolo Follesa und Debora Dessì vom Department für Lebens- und Umweltwissenschaften.

Die Zellkulturtechnologie basiert auf der Verwendung spezieller Behälter (wie herkömmlicher Polystyrol-T-Flaschen), die Zellwachstum in kontrollierten Umgebungen ermöglichen. Diese Geräte sind jedoch nicht für den Einsatz unter rotierenden oder vollständig gefüllten Bedingungen ausgelegt, wie sie beispielsweise zur Simulation der Mikrogravitation auf Raumstationen, dem Mond und dem Mars erforderlich sind. In diesen Fällen können kommerzielle Behälter unkontrollierbare Variablen wie interne Bewegungen, ineffektiven Gasaustausch und hydrostatischen Druck mit sich bringen, die das Ergebnis von Experimenten beeinträchtigen.

Die neuen patentierten Gefäße lösen diese Probleme effektiv. Dank ihrer zylindrischen Struktur und der peripheren Filteranordnung entlang der Seitenwand ermöglichen sie einen effizienten Gasaustausch mit der äußeren Umgebung, typischerweise der Atmosphäre eines Inkubators . Diese Konfiguration minimiert hydrodynamische Störungen und gewährleistet physiologische Bedingungen, die denen statischer Kulturen ähneln, selbst bei Rotationsexposition.

„Wir sind besonders stolz darauf, einen Behälter entwickelt zu haben, der einfach herzustellen und kostengünstig ist und die Zellproliferation auch bei voller Befüllung unterstützt“, betont Professor Giacomo Cao. „Im Vergleich zu derzeit verfügbaren Geräten zeichnet sich unsere Erfindung durch ihre Vielseitigkeit, individuelle Anpassung und Kompatibilität mit 2D- und 3D-Konfigurationen aus .“

Das neue Gerät unterstützt nicht nur Zellkulturen in einer terrestrischen Umgebung, sondern eignet sich auch ideal für fortgeschrittene astrobiologische Studien mit photosynthetischen Mikroorganismen und eignet sich für die Erstellung komplexer Organoide und dreidimensionaler physiologischer Modelle mit potenziellen Anwendungen in der regenerativen Medizin und bei der kontrollierten Produktion von Geweben oder Kulturen im großen Maßstab.

Ein weiteres Innovationselement stellt die Möglichkeit dar, kundenspezifische Gasaustauschflächen zu integrieren und so die Standardisierung und Reproduzierbarkeit von Experimenten auch in simulierter Mikrogravitation zu verbessern, ohne die bereits in den Laboren verwendete Ausrüstung zu verändern.

(Unioneonline)

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