رحلة عميقة في عالم زرع الخلايا المعتمد على علم الموائع الدقيقة

يدمج زرع الخلايا المعتمد على علم الموائع الدقيقة المعارف المستمدة من علم الأحياء والكيمياء الحيوية والهندسة والفيزياء، لتطوير أجهزة وتقنيات خاصة بزراعة الخلايا وصيانتها وتحليلها واختبارها على المستوى المجهري. وبهذه الطريقة، يدمج هذا المجال علم الموائع الدقيقة، وهو مجموعة من التقنيات المستخدمة لمعالجة أحجام السوائل الصغيرة (المقاسة بالميكرولتر والنانولتر والبيكولتر) ضمن أنظمة دقيقة مصطنعة، مع عملية زرع الخلايا، وهي عملية تتضمن مراقبة الخلايا وتنميتها في بيئة مخبرية مضبوطة. يستخدم علم الموائع الدقيقة في دراسات علم الأحياء الخلوي، إذ تعتبر أبعاد قنوات الموائع الدقيقة مناسبة تمامًا لأحجام الخلايا (بقيم أسية تعادل 10 ميكرومتر). على سبيل المثال، تحتوي الخلايا حقيقية النواة على أبعاد خطية تتراوح بين 10 و100 ميكرومتر، أي أنها تقع ضمن نطاق أبعاد الموائع الدقيقة. يتمثل أحد المكونات الرئيسية لزرع الخلايا المعتمد على الموائع الدقيقة في قدرته على محاكاة البيئة الدقيقة للخلايا، وهذا يتضمن العوامل القابلة للذوبان التي تنظم بنية الخلية ووظيفتها وسلوكها ونموها. يتميز هذا النوع من الأجهزة بعنصر مهم آخر، وهو القدرة على خلق تدرجات مستقرة مشابهة لتلك الموجودة في الجسم الحي، وهي مهمة بسبب ممارستها دور مهم في فهم تأثيرات الانجذاب الكيميائي والصلابة ووجهة النمو على الخلايا.