Исторически пробив: 3D принтирана мозъчна тъкан функционира като естествена

Учени от University of Wisconsin–Madison са създали първата в света 3D принтирана мозъчна тъкан, която може да расте и функционира като естествена.

Това постижение има огромно значение за неврологичните изследвания и разработването на лечения за различни мозъчни заболявания, включително болестите на Алцхаймер и Паркинсон.

Професор Су-Чун Джан от Waisman Center към университета подчертава трансформиращия потенциал на този пробив, заявявайки: "Това може да бъде изключително мощен модел, който да ни помогне да разберем как мозъчните клетки и части от мозъка комуникират при хората."

Джан добавя, че потенциалното въздействие върху области като биологията на стволовите клетки, неврологията и изследването на неврологичните и психиатричните разстройства, може да бъде революционно.

3D биопринтиране: Близо ли сме?

Иновативният подход, използван от изследователския екип, описан в списание Cell Stem Cell, се различава от конвенционалното вертикално подреждане при 3D принтирането на тъкани. Вместо това той избира хоризонтално подреждане, използвайки по-мек гел от "биомастило", в който са разположени неврони, получени от индуцирани плурипотентни стволови клетки.

Юанвей Ян, учен от лабораторията на Джан, обяснява: "Тъканта все още има достатъчно структура, за да се държи заедно, но е достатъчно мека, за да позволи на невроните да враснат един в друг и да започнат да разговарят помежду си."

Получената мозъчна тъкан демонстрира забележителна функционалност, като клетките образуват сложни мрежи, напомнящи естествените мозъчни структури. Джан акцентира върху значението на това постижение, като отбелязва, че дори клетки от различни области на мозъка могат да общуват ефективно в отпечатаната тъкан.

В сравнение с мозъчните органоиди, при които липсват организация и контрол, 3D-принтираната тъкан предлага несравнима прецизност по отношение на видовете и разположението на клетките. Джан подчертава универсалността на подхода, който позволява на изследователите да изследват широк спектър от неврологични явления - от синдрома на Даун до невродегенеративни заболявания като Алцхаймер.

Първият пациент на Neuralink може да управлява курсор чрез мисъл

Според него значението на изучаването на мозъка като мрежова система е огромно: "Нашият мозък работи в мрежи. Искаме да отпечатаме мозъчната тъкан по този начин, защото клетките не работят сами по себе си. Те разговарят помежду си."

Този холистичен подход, възможен благодарение на отпечатаната тъкан, обещава по-цялостно разбиране на мозъчната функция и дисфункция.

Освен това достъпността на техниката за отпечатване отваря врати за широкото ѝ приложение в изследователските лаборатории. За разлика от сложните инсталации за отпечатване на биологични материали, този метод изисква стандартно оборудване и може да бъде изследван с помощта на обичайни техники за микроскопия и визуализация.

В перспектива изследователите имат за цел да подобрят своето биомастило и оборудване за специализирани приложения. Те вече работят по оптимизирането на процеса на принтиране за специфични видове мозъчна тъкан, като допълнително разширят полезността на своята иновативна технология.

Конкурент на Neuralink затвърждава позициите си на пазара на мозъчни чипове

С потенциала си да направи революция в изследването и лечението на неврологични заболявания, този пробив бележи ключов момент в стремежа на учените да разкрият тайните на човешкия мозък.