Home » D:News » Cercetătorii americani au creat primul model 3D care imită ţesutul cerebral viu

Cercetătorii americani au creat primul model 3D care imită ţesutul cerebral viu

Autor: Marius Comper 08.13.2014
Cercetătorii americani au creat primul model 3D care imită ţesutul cerebral viu
Cercetătorii americani au creat primul model 3D care imită ţesutul cerebral viu, o reuşită care oferă noi posibilităţi de studiere a creierului, bolilor şi efectelor traumatismelor asupra sistemului nervos central, potrivit unui studiu publicat luni.

Modelul, care imită o structură corticală complexă, este capabil de reacţii biochimice şi electrofiziologice şi poate funcţiona, în laborator, timp de câteva luni, potrivit cercetătorilor al căror studiu a apărut în publicaţia Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), ediţia din 11-15 august.

Creierul uman rămâne unul dintre organele cel mai puţin înţelese raportat la complexitatea şi dificultăţile de studiere a fiziologiei sale în cazul persoanelor vii, se arată în studiul cercetătorilor de la Universitatea Tufts din Massachusetts, Statele Unite ale Americii.

„Există puţine posibilităţi de studiere profundă a unui creier viu, un domeniu de cercetare unde trebuie, deci, să găsim mereu noi modalităţi de a înţelege şi trata o gamă largă de probleme neurologice”, a subliniat profesorul David Kaplan, şeful departamentului de inginerie biomedicală al Universităţii Tufts şi autorul principal al acestui studiu finanţat de National Institutes of Health (SUA).

Cercetătorii nu au încercat simpla reproducere a circuitelor nervoase din creier, ci au reuşit să creeze o structură modulară care imită caracteristicile esenţiale ale funcţiilor fiziologice ale ţesutului cerebral.

Fiecare dintre module combină două materiale cu proprietăţi diferite. Este vorba despre o structură poroasă mai rigidă, realizată din proteine de soia, pe suprafaţa căreia se ancorează neuroni proveniţi din ţesutul cortical al şoarecilor, şi o matrice de colagen care poate fi străpunsă de prelungirile ramificate ale neuronilor, pentru a se conecta între ei, în 3D.

Toate aceste module au fost asamblate în cercuri concentrice astfel încât să simuleze straturile neocortexului (cea mai mare parte a creierului, alcătuită din cele două emisfere cerebrale).

„Ţesutul şi-a menţinut viabilitatea, în laborator, cel puţin nouă săptămâni, o perioadă mult mai îndelungată decât în cazul culturilor de celule cerebrale crescute doar pe un strat de colagen” folosite până acum în timpul studiilor”, a declarat Min Tang-Schomer, cercetătoare la Universitatea Tufts. Matricea rigidă, din proteine de soia, permite formarea unei reţele de conexiuni neuronale esenţiale pentru activitatea cerebrală, a mai precizat Tang-Schomer.

Folosind acest model, cercetătorii au putut studia efectele multiple ale traumatismelor asupra creierului, deteriorările apărute la nivel celular, activitatea electrofiziologică şi schimbările neurochimice apărute în urma rănilor.

De exemplu, atunci când cercetătorii au scăpat o greutate peste modelul de ţesut cerebral pentru a simula un traumatism grav, ţesutul a produs cantităţi mari de glutamat, un neurotransmiţător secretat de celulele cerebrale în urma unei răni a creierului.

Pentru cercetători, acest model 3D oferă ocazia unică de a reproduce în timp real reacţiile neurofiziologice şi funcţiile cerebrale în cadrul experimentelor care nu pot fi efectuate pe oameni sau animale.

Surse: Mediafax, NIH, NBC News, New York Times, Tufts

Cele mai noi articole
„Afirmațiile grandioase” despre viața pe Venus nu sunt susținute de dovezi. Ce spun scepticii
„Afirmațiile grandioase” despre viața pe Venus nu sunt susținute de dovezi. Ce spun scepticii
Speranțe pentru una dintre cele mai amenințate specii de pe Pământ. Doi pui au fost văzuți în Indonezia
Speranțe pentru una dintre cele mai amenințate specii de pe Pământ. Doi pui au fost văzuți în Indonezia
Cum arăta prima Dacia 1100 scoasă pe linia de producţie a uzinei de la Mioveni
Cum arăta prima Dacia 1100 scoasă pe linia de producţie a uzinei de la Mioveni
Fizicienii au descoperit că apa super răcită este, de fapt, două lichide diferite în unul singur
Fizicienii au descoperit că apa super răcită este, de fapt, două lichide diferite în unul singur
Uraganul Sally a lăsat în urmă mii de stele de mare pe o plajă din Florida
Uraganul Sally a lăsat în urmă mii de stele de mare pe o plajă din Florida
Cum au evoluat costumele de baie de-a lungul istoriei. Top 30 de imagini unice
Cum au evoluat costumele de baie de-a lungul istoriei. Top 30 de imagini unice
Joacă gravitația un rol în cazul experimentului ”pisicii lui Schrödinger”? Un studiu recent spune că nu
Joacă gravitația un rol în cazul experimentului ”pisicii lui Schrödinger”? Un studiu recent spune că nu
Bogații planetei produc de două ori mai multe emisii de CO2 decât cei mai sărăci oameni de pe Pământ
Bogații planetei produc de două ori mai multe emisii de CO2 decât cei mai sărăci oameni de pe Pământ
Fântânile dintr-o localitate din România au secat. Ce soluție s-a găsit pentru aprovizionarea cu apă
Fântânile dintr-o localitate din România au secat. Ce soluție s-a găsit pentru aprovizionarea cu apă
Pandemia de coronavirus a crescut numărul tinerilor și al cadrelor medicale cu depresie
Pandemia de coronavirus a crescut numărul tinerilor și al cadrelor medicale cu depresie
Orașul din România unde se va testa primul autobuz fără șofer
Orașul din România unde se va testa primul autobuz fără șofer
Capitala Spaniei ar putea intra în carantină din cauza cazurilor de COVID-19. S-a cerut ajutorul armatei
Capitala Spaniei ar putea intra în carantină din cauza cazurilor de COVID-19. S-a cerut ajutorul armatei
Fondatorul Nikola Motors a demisionat din cauza acuzațiilor aduse companiei
Fondatorul Nikola Motors a demisionat din cauza acuzațiilor aduse companiei
Elon Musk a anunțat când va fi disponibil un model Tesla mai ieftin
Elon Musk a anunțat când va fi disponibil un model Tesla mai ieftin
Un medicament creat pentru disfuncţie erectilă, folosit împotriva COVID-19
Un medicament creat pentru disfuncţie erectilă, folosit împotriva COVID-19
Un asteroid se va apropia astăzi de Pământ mai mult decât sateliții TV. Ce spun cercetătorii despre o posibilă coliziune
Un asteroid se va apropia astăzi de Pământ mai mult decât sateliții TV. Ce spun cercetătorii despre o posibilă coliziune
Nicolae Gane, primarul scriitor care a adus tramvaiul și apa la Iași
Nicolae Gane, primarul scriitor care a adus tramvaiul și apa la Iași
Cafeaua, asociată cu creșterea șanselor de supraviețuire în cazul unui anumit tip de cancer
Cafeaua, asociată cu creșterea șanselor de supraviețuire în cazul unui anumit tip de cancer