Oamenii de știință au dezvoltat o platformă de bioprintare 3D care asambla funcțional uman țesuturi neurale. Celulele progenitoare din țesuturile imprimate cresc pentru a forma circuite neuronale și fac conexiuni funcționale cu alți neuroni, mimând astfel natura naturală. creier șervețele. Acesta este un progres semnificativ în ingineria țesuturilor neuronale și în tehnologia de bioprintare 3D. Astfel de țesuturi neuronale bioprintate pot fi utilizate în modelare uman boli (cum ar fi Alzheimer, Parkinson etc.) cauzate de afectarea rețelelor neuronale. Orice investigare a bolii creierului necesită înțelegerea modului în care uman funcționează rețelele neuronale.
Bioprintare 3D este un proces aditiv în care biomaterialul natural sau sintetic adecvat (biocerneală) este amestecat cu celule vii și imprimat, strat cu strat, în structuri tridimensionale asemănătoare țesuturilor naturale. Celulele cresc în biocerneală, iar structurile se dezvoltă pentru a imita țesutul sau organul natural. Această tehnologie și-a găsit aplicații în regenerator medicina pentru bioprintarea celulelor, țesuturilor și organelor și în cercetare ca model de studiu uman corp in vitro, în special uman sistem nervos.
Studii de uman sistemul nervos se confruntă cu limitări din cauza indisponibilității probelor primare. Modelele animale sunt utile, dar suferă de diferențe specifice speciilor, de unde este imperativ in vitro modele de uman sistemul nervos pentru a investiga modul în care uman rețelele neuronale operează pentru găsirea de tratamente pentru bolile atribuite deteriorării rețelelor neuronale.
Uman Țesuturile neuronale au fost imprimate 3D în trecut folosind celule stem, dar acestea nu aveau formarea rețelei neuronale. Țesutul imprimat nu s-a dovedit a fi format conexiuni între celule din mai multe motive. Aceste neajunsuri au fost depășite acum.
Într-un studiu recent, cercetători a ales hidrogelul de fibrină (constituit din fibrinogen și trombină) ca biocerneală de bază și a planificat să imprime o structură stratificată în care celulele progenitoare ar putea crește și forma sinapse în interiorul și între straturi, dar au schimbat modul în care straturile sunt stivuite în timpul imprimării. În loc de modul tradițional de a stivui straturile pe verticală, au ales să imprime straturi lângă altul pe orizontală. Aparent, asta a făcut diferența. Sa constatat că platforma lor de bioprintare 3D este asamblată funcțională uman țesut neural. O îmbunătățire față de alte platforme existente, the uman țesutul neural imprimat de această platformă a format rețele neuronale și conexiuni funcționale cu alți neuroni și celule gliale în interiorul și între straturi. Acesta este primul astfel de caz și este un pas semnificativ înainte în ingineria țesuturilor neuronale. Sinteza de laborator a țesutului nervos care imită creierul în funcție de sune incitant. Acest progres va ajuta cu siguranță cercetătorii în modelare uman boli ale creierului cauzate din cauza rețelei neuronale afectate pentru a înțelege mai bine mecanismul de găsire a unui posibil tratament.
***
Referinte:
- Cadena M., et al 2020. Bioprinting 3D a țesuturilor neuronale. Materiale avansate de îngrijire medicală Volumul 10, Numărul 15 2001600. DOI: https://doi.org/10.1002/adhm.202001600
- Yan Y., et al 2024. 3D bioprinting of uman țesuturi neuronale cu conectivitate funcțională. Tehnologia celulelor stem celulare| Volumul 31, Numărul 2, P260-274.E7, 01 februarie 2024. DOI: https://doi.org/10.1016/j.stem.2023.12.009
***
