En enkel injektion som kan hjälpa återväxt skadad vävnad har länge varit drömmen för både läkare och patienter. En ny studie från forskare vid UBC Okanagan flyttar den drömmen närmare verkligheten med en enhet som gör inkapsling av celler mycket snabbare, billigare och effektivare.

"Tanken med att injicera olika typer av vävnadsceller är inte en ny, " säger Keekyoung Kim, biträdande professor i teknik vid UBC Okanagan och studiemedförfattare. "Det är ett lockande koncept eftersom genom att introducera celler i skadad vävnad, vi kan överlasta kroppens egna processer för att växa igen och reparera en skada."

Kim säger att allt från brutna ben till trasiga ligament kan dra nytta av den här typen av tillvägagångssätt och föreslår att även hela organ kan repareras när tekniken förbättras.

Problemet, han säger, är att celler på egen hand är känsliga och tenderar att inte överleva när de injiceras direkt i kroppen.

"Det visar sig att för att säkerställa cellöverlevnad, de måste vara inneslutna i en beläggning som skyddar dem från fysisk skada och från kroppens eget immunsystem, " säger Mohamed Gamal, doktorand i biomedicinsk teknik och studiehuvudförfattare. "Men det har varit extremt svårt att göra den typen av cellinkapsling, vilket hittills har gjorts på en mycket kostsam, tidskrävande och slösaktig process."

Kim och Gamal har löst det problemet genom att utveckla en automatiserad inkapslingsanordning som omsluter många celler i en mikrogel med hjälp av en specialiserad blå laser och renar dem för att producera ett rent användbart prov på bara några minuter. Fördelen med deras system är att över 85 procent av cellerna överlever och processen kan lätt skalas upp.

"Forskning inom detta område har hämmats av kostnaden och bristen på tillgänglighet av massproducerade cellinkapslade mikrogeler, " säger Kim. "Vi har löst det problemet och vårt system skulle kunna tillhandahålla tusentals eller till och med tiotusentals cellinkapslade mikrogeler snabbt, överladdar detta område inom bioingenjör. "

Förutom att utveckla ett system som är snabbt och effektivt, Gamal säger att utrustningen består av lättillgängliga och billiga komponenter.

"Varje labb som utför den här typen av arbete kan sätta upp ett liknande system allt från några hundra till ett par tusen dollar, vilket är ganska överkomligt för labbutrustning, säger Gamal.

Teamet tittar redan på nästa steg, som kommer att bädda in olika typer av stamceller - celler som ännu inte har differentierats till specifika vävnadstyper - i mikrogelerna tillsammans med specialiserade proteiner eller hormoner som kallas tillväxtfaktorer. Tanken skulle vara att hjälpa stamcellerna att omvandlas till lämplig vävnadstyp när de injiceras.

"Jag är verkligen spänd på att se vart den här tekniken går härnäst och vad våra inkapslade stamceller är kapabla till."

Studien publicerades i tidskriften Lab on a Chip .