Навукоўцы распрацавалі 3D-платформу біядруку, якая збірае функцыянал чалавек нервовыя тканіны. Клеткі-папярэднікі ў надрукаваных тканінах растуць, утвараючы нервовыя ланцугі і ствараючы функцыянальныя сувязі з іншымі нейронамі, імітуючы такім чынам натуральныя мозг тканіны. Гэта значны прагрэс у інжынерыі нервовай тканіны і тэхналогіі 3D біядруку. Такія біядрукаваныя нервовыя тканіны можна выкарыстоўваць у мадэляванні чалавек хваробы (такія як хвароба Альцгеймера, Паркінсана і інш.), выкліканыя парушэннем нейронавых сетак. Любое даследаванне захворвання галаўнога мозгу патрабуе разумення таго, як чалавек працуюць нейронавыя сеткі.
3D біядрук гэта дадатковы працэс, пры якім прыдатны прыродны або сінтэтычны біяматэрыял (біячарніла) змешваецца з жывымі клеткамі і друкуецца пласт за пластом у трохмерных структурах, падобных на натуральныя тканіны. Клеткі растуць у біячарнілах, а структуры развіваюцца, каб імітаваць натуральную тканіну або орган. Гэтая тэхналогія знайшла прымяненне ў рэгенератыўны медыцына для біядрукавання клетак, тканак і органаў і ў даследаваннях як мадэль для вывучэння чалавек цела прабірцы, асабліва чалавек нервовая сістэма.
Вывучэнне з чалавек нервовая сістэма сутыкаецца з абмежаваннямі з-за недаступнасці першасных узораў. Жывёлы мадэлі карысныя, але пакутуюць ад спецыфічных відаў адрозненняў, такім чынам, неабходна прабірцы мадэлі ст чалавек нервовай сістэмы, каб даследаваць, як чалавек нейронавыя сеткі працуюць у напрамку пошуку лячэння захворванняў, звязаных з парушэннем нейронавых сетак.
Чалавек у мінулым нервовыя тканіны друкаваліся ў фармаце 3D з выкарыстаннем ствалавых клетак, аднак у іх не было фарміравання нейронавай сеткі. Надрукаваная тканіна не ўтварыла сувязі паміж клеткамі па некалькіх прычынах. Зараз гэтыя недахопы пераадолены.
У нядаўнім даследаванні, Даследнікі абралі фібрынавы гідрагель (які складаецца з фібрынагену і трамбіна) у якасці асноўнага біячарніла і планавалі надрукаваць шматслаёвую структуру, у якой клеткі-папярэднікі маглі б расці і ўтвараць сінапсы ўнутры і ўпоперак слаёў, але яны змянілі спосаб размяшчэння слаёў падчас друку. Замест традыцыйнага спосабу вертыкальнага размяшчэння слаёў яны вырашылі друкаваць слаі побач з адным па гарызанталі. Мабыць, гэта і мела значэнне. Было ўстаноўлена, што іх платформа 3D-біядруку працаздольная чалавек нервовая тканіна. Паляпшэнне ў параўнанні з іншымі існуючымі платформамі, the чалавек нервовая тканіна, надрукаваная гэтай платформай, утварала нейронавыя сеткі і функцыянальныя сувязі з іншымі нейронамі і глиальными клеткамі ўнутры і паміж пластамі. Гэта першы падобны выпадак і з'яўляецца значным крокам наперад у інжынерыі нервовай тканіны. Лабараторны сінтэз нервовай тканіны, якая імітуе працу мозгу, гучыць захапляльна. Гэты прагрэс, безумоўна, дапаможа даследчыкам у мадэляванні чалавек хваробы мозгу, выкліканыя парушэннем нейронавай сеткі, каб лепш зразумець механізм пошуку магчымага лячэння.
***
Спасылкі:
- Кадэна М., і інш 2020. 3D-біядрук нервовых тканін. Advanced Healthcare Materials Том 10, Выпуск 15 2001600. DOI: https://doi.org/10.1002/adhm.202001600
- Ян Ю., і інш 2024. 3D біядрук чалавек нервовыя тканіны з функцыянальнай сувяззю. Тэхналогія клеткавых ствалавых клетак| Том 31, выпуск 2, P260-274.E7, 01 лютага 2024 г. DOI: https://doi.org/10.1016/j.stem.2023.12.009
***
