Pompa peristaltica miniaturizzata per bioreattore per l'espansione di cellule staminali emopoietiche in microgravità
BioServe Space Technologies (di seguito denominata BioServe) è un centro all'interno del Dipartimento di Scienze di Ingegneria Aerospaziale dell'Università del Colorado a Boulder, USA.
Hanno progettato e costruito hardware per esperimenti di scienze della vita in ambienti di microgravità in oltre 90 missioni spaziali.
BioServe sta attualmente sviluppando la piattaforma di espansione cellulare nello spazio (BICEP) BioServe, un sistema che supporta l'espansione delle cellule staminali ematopoietiche in condizioni di microgravità.
Le cellule staminali ematopoietiche sono le cellule che danno origine ai globuli rossi, ai globuli bianchi, alle piastrine, ecc.
Il trapianto di cellule staminali, un trattamento per la leucemia e il cancro, comporta l'infusione di cellule staminali ematopoietiche da un donatore sano in un paziente, che poi popolano il midollo osseo del paziente per rigenerare il sistema sanguigno.
Il meccanismo della proliferazione delle cellule staminali ematopoietiche all'interno del midollo osseo non è ancora completamente compreso.
Inoltre, quando vengono espanse sulla Terra, la proporzione e la robustezza delle cellule staminali diminuiscono man mano che vengono coltivate.
La crescita in condizioni di microgravità può imitare meglio l'ambiente naturale delle cellule staminali ematopoietiche nel midollo osseo e consentire l'espansione con una migliore qualità del prodotto del trapianto cellulare.
Sfida e soluzione
Per il progetto BICEP, BioServe era alla ricerca di una pompa peristaltica piccola e affidabile in grado di perfondere i fluidi all'interno del sistema a circa 2 mL/min.
BioServe ha valutato e selezionato la pompa RP-Q perché aveva le caratteristiche necessarie ed era già stata utilizzata nello spazio.
Sono stati anche soddisfatti del fatto che il nostro partner Takasago abbia personalizzato il tubo della pompa per adattarlo alla loro applicazione.
Nelle prove a terra, le pompe vengono azionate in modo stabile.
Il 3 agosto 2024, il carico utile è stato lanciato dalla Florida, negli Stati Uniti, dalla nave cargo Cygnus, ed è arrivato sano e salvo alla ISS il 6 agosto 2024.
Si prevede che il sistema di proliferazione, che include RP-Q, contribuisca agli esperimenti di proliferazione delle cellule staminali ematopoietiche in microgravità.