Hodowla komórek swoistych dla pacjenta
Zespół finansowanego ze środków UE projektu "Self-learning modular manufacturing platform for flexible, patient-specific cell production" (MANUCYTE) zajął się opracowaniem modułowej platformy zautomatyzowanej do hodowli swoistych dla pacjenta komórek na skalę przemysłową. W zamyśle platforma będzie obejmować takie elementy, jak bioreaktory do hodowli komórek, nakładka do optycznego monitorowania stanu komórek, nakładka do inkubacji, systemy obsługi i hybrydowe stanowisko pracy. Stworzono szczegółowe projekty i prototypy elementów platformy, korzystając z koncepcji modularnych nakładek przy rozbudowie systemu. Podczas opracowywania poszczególnych elementów systemu uczestnicy projektu MANUCYTE odnieśli w znacznej mierze sukces. Udało się na przykład zintegrować prototypy bioreaktorów z systemami wbudowanych czujników do zautomatyzowanego monitorowania wybranych parametrów. Znaczącym osiągnięciem jest dowiedzenie słuszności koncepcji prototypu jałowego bioreaktora, zapobiegającego zakażeniu krzyżowemu. Zostało też zaprojektowane hybrydowe stanowisko pracy z interfejsem człowiek-maszyna, dzięki któremu możliwe będzie jest wspomagane przez robota wytwarzanie określonych typów komórek. Zintegrowano system realizacji produkcji (MES) z laboratoryjnym systemem informacji i zarządzania w celu prowadzenia procesów biologii komórki. Aby zoptymalizować kultury komórkowe i określić stan komórek, opracowano model ich zachowania, pozwalający ocenić wydajność procesu na podstawie pomiaru różnych parametrów w systemie MES. Projekt MANUCYTE stworzył podstawy pod zautomatyzowaną platformę do wytwarzania komórek. Może ona znaleźć zastosowanie w medycynie spersonalizowanej i wytwarzaniu komórek zróżnicowanych, użytecznych w leczeniu nowotworów złośliwych i chorób układu krwionośnego oraz tworzeniu przeszczepów. Nie udało się ukończyć budowy platformy MANUCYTE i przetestować jej w czasie trwania projektu. Problemy z elementami służącymi do obsługi systemu, w tym uchwytami, oraz opóźnienia związane z systemem pracy z płynami opóźniły złożenie i przetestowanie całego systemu. Elementy opracowane w trakcie projektu znalazły jednak inne zastosowania komercyjne i zostały włączone do portfolio projektu. Niektóre przykłady to miniaturowynumeryczny dozownik objętościowy do klejenia, układ modułowy do druku przestrzennego oraz zautomatyzowany system monitorowania optycznego do przemysłu półprzewodników i fotoogniw.
Słowa kluczowe
Produkcja komórek, platforma, medycyna spersonalizowana, bioreaktor, monitorowanie zautomatyzowane, kultury komórkowe, zakażenie krzyżowe
