Wetenschappers hebben een 3D-bioprintplatform ontwikkeld dat functionele assemblages mogelijk maakt menselijk neurale weefsels. De voorlopercellen in de gedrukte weefsels groeien uit tot neurale circuits en maken functionele verbindingen met andere neuronen, waardoor natuurlijke verbindingen worden nagebootst. hersenen weefsels. Dit is een aanzienlijke vooruitgang op het gebied van neurale weefseltechnologie en in 3D-bioprinttechnologie. Dergelijke biogedrukte neurale weefsels kunnen bij het modelleren worden gebruikt menselijk ziekten (zoals de ziekte van Alzheimer, Parkinson enz.) veroorzaakt door beschadiging van neurale netwerken. Elk onderzoek naar hersenziekten vereist inzicht in de manier waarop de ziekte ontstaat menselijk neurale netwerken werken.
3D bioprinten is een additief proces waarbij geschikt natuurlijk of synthetisch biomateriaal (bio-inkt) wordt gemengd met levende cellen en laag voor laag wordt afgedrukt in natuurlijke, weefselachtige driedimensionale structuren. De cellen groeien in de bio-inkt en de structuren ontwikkelen zich om natuurlijk weefsel of orgaan na te bootsen. Deze technologie heeft toepassingen gevonden in herstellend geneeskunde voor bioprinting van cellen, weefsels en organen en in onderzoek als model om te studeren menselijk lichaam in vitroin het bijzonder menselijk zenuwstelsel.
Studie van menselijk zenuwstelsel wordt geconfronteerd met beperkingen als gevolg van de onbeschikbaarheid van primaire monsters. Diermodellen zijn nuttig, maar lijden onder soortspecifieke verschillen, vandaar de noodzaak hiervan in vitro modellen van de menselijk zenuwstelsel om te onderzoeken hoe de menselijk Neurale netwerken werken aan het vinden van behandelingen voor ziekten die worden toegeschreven aan aantasting van neurale netwerken.
menselijk Neurale weefsels zijn in het verleden 3D-geprint met behulp van stamcellen, maar deze misten de vorming van neurale netwerken. Om verschillende redenen was niet aangetoond dat het bedrukte weefsel verbindingen tussen cellen vormde. Deze tekortkomingen zijn nu overwonnen.
In een recente studie, onderzoekers koos fibrinehydrogel (bestaande uit fibrinogeen en trombine) als de basisbio-inkt en was van plan een gelaagde structuur af te drukken waarin voorlopercellen konden groeien en synapsen binnen en tussen lagen konden vormen, maar ze veranderden de manier waarop lagen worden gestapeld tijdens het afdrukken. In plaats van de traditionele manier om lagen verticaal te stapelen, kozen ze ervoor om lagen horizontaal naast elkaar te printen. Blijkbaar heeft dit het verschil gemaakt. Hun 3D-bioprintplatform bleek functioneel te zijn menselijk neuraal weefsel. Een verbetering ten opzichte van andere bestaande platforms, de menselijk Neuraal weefsel dat door dit platform werd afgedrukt, vormde neurale netwerken en functionele verbindingen met andere neuronen en gliacellen binnen en tussen lagen. Dit is het eerste dergelijke geval en is een belangrijke stap voorwaarts in de neurale weefselmanipulatie. Laboratoriumsynthese van zenuwweefsel dat de werking van de hersenen nabootst, klinkt opwindend. Deze vooruitgang zal onderzoekers zeker helpen bij het modelleren menselijk hersenziekten veroorzaakt door een beschadigd neuraal netwerk om het mechanisme voor het vinden van een mogelijke behandeling beter te begrijpen.
***
Referenties:
- Cadena M., c.s. 2020. 3D-bioprinten van neurale weefsels. Advanced Healthcare Materials Volume 10, uitgave 15 2001600. DOI: https://doi.org/10.1002/adhm.202001600
- Yan Y., c.s. 2024. 3D-bioprinten van menselijk neurale weefsels met functionele connectiviteit. Celstamceltechnologie| Deel 31, nummer 2, P260-274.E7, 01 februari 2024. DOI: https://doi.org/10.1016/j.stem.2023.12.009
***
