Истражувачите го развија првото во светот 3Д-печатено мозочно ткиво кое расте и се однесува слично како природното мозочно ткиво, што претставува значителен скок напред за истражување на невролошките и нарушувања.
Оваа нова техника на 3Д-печатење користи хоризонтален пристап на слоеви и помеко „био-мастило“, дозволувајќи им на невроните меѓусебно да се поврзат и да формираат мрежи слични на структурите на човечкиот мозок.
Способноста за прецизно контролирање на типовите и распоредот на клетките обезбедува неспоредливи можности за проучување на функциите и нарушувањата на мозокот во контролирана средина, нудејќи нови патишта за тестирање на лекови и разбирање на развојот на мозокот и болести како Алцхајмерова и Паркинсонова болест, се наведува во истражувањето на Универзитетот во Висконсин, пренесува Neuro science news.
Клучни факти:
◾3Д-печатеното мозочно ткиво може да формира мрежи и да комуницира преку невротрансмитери, слично на интеракциите на човечкиот мозок.
◾Овој нов метод на печатење овозможува прецизна контрола врз типовите и распоредот на клетките, надминувајќи ги можностите на традиционалните мозочни органоиди.
◾Техниката е достапна за многу лаборатории, не бара посебна опрема или методи и може значително да влијае на проучувањето на различни невролошки состојби и третмани.
Тим од научници од Универзитетот во Висконсин-Медисон го разви првото мозочно ткиво печатено со 3Д што може да расте и да функционира како типично мозочно ткиво.
Тоа е достигнување со важни импликации за научниците кои го проучуваат мозокот и работат на третмани за широк спектар на невролошки и невро-развојни нарушувања, како што се Алцхајмеровата и Паркинсоновата болест.
„Ова може да биде многу моќен модел кој ќе ни помогне да разбереме како мозочните клетки и делови од мозокот комуницираат кај луѓето. Тоа би можело да го промени начинот на кој гледаме на биологијата на матичните клетки, невронауката и патогенезата на многу невролошки и психијатриски нарушувања“, вели Су-Чун Жанг, професор по невронаука и неврологија во UW-Madison’s Waisman Center.
Наместо да го користат традиционалниот пристап на 3D-печатење, натрупување слоеви вертикално, истражувачите отидоа хоризонтално. Тие ги сместија мозочните клетки, неврони израснати од индуцирани плурипотентни матични клетки, во помек гел со „био-мастило“ отколку што беа користени претходните обиди.
„Ткивото сè уште има доволно структура за да се држи заедно, но е доволно меко за да им овозможи на невроните да прераснат еден во друг и да почнат да разговараат“, вели Џанг.
Ќелиите се поставени една до друга како моливи поставени еден до друг на маса.
„Нашето ткиво останува релативно тенко и тоа им олеснува на невроните да добијат доволно кислород и доволно хранливи материи од медиумите за раст“, вели Јан.
Резултатите зборуваат сами за себе – што ќе рече, клетките можат да комуницираат едни со други. Печатените ќелии допираат низ медиумот за да формираат врски во секој печатен слој, како и низ слоевите, формирајќи мрежи споредливи со човечкиот мозок.
Невроните комуницираат, испраќаат сигнали, комуницираат едни со други преку невротрансмитери, па дури и формираат соодветни мрежи со потпорните клетки кои биле додадени на печатеното ткиво.
„Ги отпечативме церебралниот кортекс и стриатумот и она што го најдовме беше прилично впечатливо. Дури и кога испечативме различни клетки кои припаѓаат на различни делови од мозокот, тие сепак можеа да комуницираат меѓу себе на многу посебен и специфичен начин“, вели Џанг.
Техниката на печатење нуди прецизност – контрола врз видовите и распоредот на клетките – што не се наоѓа во мозочните органоиди, минијатурни органи што се користат за проучување на мозокот. Органоидите растат со помала организација и контрола.
„Нашата лабораторија е многу посебна по тоа што можеме да произведеме речиси секаков тип на неврони во секое време. Потоа можеме да ги составиме речиси во секое време и на кој било начин што сакаме. Бидејќи можеме да го испечатиме ткивото по дизајн, можеме да имаме дефиниран систем за да гледаме како функционира нашата мрежа на човечки мозок. Можеме многу конкретно да погледнеме како нервните клетки комуницираат меѓу себе под одредени услови, бидејќи можеме да го испечатиме токму она што го сакаме“, вели Џанг.
Таа специфичност обезбедува флексибилност.
Испечатеното мозочно ткиво може да се користи за проучување на сигнализацијата помеѓу клетките кај Даунов синдром, интеракциите помеѓу здравото ткиво и соседното ткиво погодено од Алцхајмерова болест, тестирање на нови кандидати за лекови или дури и гледање како расте мозокот.
Новата техника на печатење треба да биде достапна и за многу лаборатории. Не бара посебна опрема за био-печатење или методи на одгледување за да се одржи ткивото здраво, а може да се проучува длабински со микроскопи, стандардни техники за сликање и електроди кои се веќе вообичаени на терен.
Истражувачите би сакале да го истражат потенцијалот на специјализацијата, сепак, дополнително да го подобрат нивното „био-мастило“ и да ја рафинираат нивната опрема за да овозможат специфични ориентации на клетките во нивното печатено ткиво.
Извор: Neuro science news.
Подготви: Ј. Ѓ.
