Primul țesut cerebral imprimat 3D care imită creierul uman

Cercetătorii au dezvoltat primul țesut cerebral imprimat 3D din lume care crește și se comportă în mod similar cu țesutul cerebral natural, marcând un salt semnificativ pentru cercetarea tulburărilor neurologice și de neurodezvoltare.

Această tehnică nouă de imprimare 3D utilizează o abordare prin stratificare orizontală și o cerneală biologică mai moale, permițând neuronilor să se interconecteze și să formeze rețele asemănătoare cu structurile creierului uman.

• Ce s-a întâmplat după ce oamenii de știință au declanșat mini-cutremure în laborator
• Ar putea ficatul să dețină cheia unor tratamente mai bune pentru cancer?

Capacitatea de a controla cu precizie tipurile și aranjamentele de celule oferă oportunități fără precedent de a studia funcțiile și tulburările cerebrale într-un mediu controlat, oferind noi căi pentru testarea medicamentelor și înțelegerea dezvoltării creierului și a bolilor precum Alzheimer și Parkinson.

Țesutul cerebral imprimat 3D poate forma rețele și comunica prin neurotransmițători, similar interacțiunilor din creierul uman.

Un salt spre cercetarea tulburărilor neurologice

Această nouă metodă de tipărire permite un control precis asupra tipurilor și aranjamentelor de celule, depășind capacitățile organoizilor cerebrali tradiționali.

Tehnica este accesibilă pentru multe laboratoare, nefiind nevoie de echipamente speciale sau metode de cultură, și poate avea un impact semnificativ asupra studiului diferitelor afecțiuni neurologice și tratamente.

Echipa de oameni de știință de la Universitatea din Wisconsin-Madison a dezvoltat primul țesut cerebral imprimat în 3D care poate crește și funcționa ca un țesut cerebral tipic.

„Acesta ar putea fi un model extrem de puternic pentru a ne ajuta să înțelegem modul în care comunică celulele cerebrale și părți ale creierului la om”, spune Su-Chun Zhang, profesor de neuroștiințe și neurologie la Centrul Waisman din cadrul UW-Madison.

„Țesutul nostru rămâne relativ subțire și acest lucru face ca neuronii să primească cu ușurință suficient oxigen și suficiente substanțe nutritive din mediul de creștere”, spune Yan. „Ar putea schimba modul în care privim biologia celulelor stem, neuroștiința și patogeneza multor tulburări neurologice și psihiatrice”.

Tehnica este accesibilă pentru multe laboratoare

Metodele de imprimare au limitat succesul încercărilor anterioare de a imprima țesut cerebral, potrivit lui Zhang și Yuanwei Yan, cercetător în laboratorul lui Zhang. Grupul din spatele noului proces de imprimare 3D și-a descris metoda în revista Cell Stem Cell.

În loc să folosească abordarea tradițională de imprimare 3D, care constă în stivuirea straturilor pe verticală, cercetătorii au mers pe orizontală. Aceștia au situat celulele cerebrale, neuroni crescuți din celule stem pluripotente induse, într-un gel mai moale decât cel folosit în încercările anterioare.

„Țesutul are încă suficientă structură pentru a se menține împreună, dar este suficient de moale pentru a permite neuronilor să crească unul în altul și să înceapă să vorbească între ei”, spune Zhang.

Rezultatele vorbesc de la sine – ceea ce înseamnă că celulele pot comuncia între ele. Celulele tipărite ajung prin mediu pentru a forma conexiuni în interiorul fiecărui strat tipărit, precum și între straturi, formând rețele comparabile cu creierele umane, scrie Neuroscience News.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Dorința lasă urme chimice în creier, iar cercetătorii le-au găsit

Fumatul are un efect îngrijorător asupra creierului, au descoperit oamenii de știință

Ar putea fi creierul uman „cuantic”?

Ce se întâmplă în creier după o despărțire?