Naukowcy hodują maleńkie mózgi w reaktorach wydrukowanych w 3D

Reklama

pt., 04/09/2021 - 10:46 -- MagdalenaL

Naukowcy hodują miniaturowe ilości tkanki mózgowej w systemach drukowanych w 3D, co pozwala im obserwować ich wzrost i rozwój w maleńkiej skali.

Organoidy zostały  wyprodukowane z ludzkich komórek w ciągu tygodnia. W nich mała tkanka mózgowa rozwinęła jamę otoczoną samoorganizującą się strukturą podobną od kształtującej się kory nowej, czyli do części mózgu odpowiadającej za funkcje motoryczne, rozumowanie przestrzenne oraz język.

Technologia umożliwiająca ten proces to mikrofluidyka, w której składniki odżywcze mogą być dostarczane przez miniaturowe rurki podłączone do chipa.

W porównaniu z tradycyjnymi metodami ten nowy system ma wiele zalet - hodowla materiału organicznego w komercyjnych naczyniach hodowlanych jest kosztowna, a naczynia są kompatybilne tylko z konkretnymi mikroskopami. Co więcej,  naukowcy nie są w stanie przepuścić przez nie składników odżywczych, tak aby pomóc tkance rosnąć.

Mikroprzepływy są jednak drogie w zakupie oraz trudne wykonania. To właśnie sprawia, że druk 3D jest tak atrakcyjną alternatywą. Nowe jednostki mogą być wykonane tanio, z możliwością obrazowania substancji odżywczych, które mogą być wstępnie podgrzane, by pobudzić wzrost tkanek.

„Koszty naszego projektu są znacznie niższe niż koszty tradycyjnych produktów przeznaczonych do hodowli organoidów opartych na szalkach Petriego lub bioreaktorach wirowych” – wyjaśnia naukowiec Ikram Khan, który jest autorem badania o technologii w czasopiśmie „Biomicrofluidics”.

„Ponadto, chip można myć wodą destylowaną, suszyć, a także można go sterylizować. Dlatego nadaje się do ponownego użycia”.

Badania wykazały, że mózgi miały znaczne większe na przeżycie w ciągu tygodnia w nowych obudowach 3D niż w tych konwencjonalnych.

„Jedną z zalet naszego urządzenia mirkoprzepływowego jest umożliwienie stałej perfuzji komory hodowlanej, która bardziej naśladuje fizjologiczną perfuzję tkanki niż tradycyjna hodowla. Tym samym zmniejsza ona ryzyko śmierci komórek w rdzeniu organoidu” -  dodał Khan.

Rozwój ten ma wiele praktycznych zastosowań. Naukowcy mogą wykorzystać w pełni zamknięte środowiska do odtworzenia związków pomiędzy ludzkimi organoidami a patogenami – w tym koronawirusem.

Naukowcy mogliby również wykorzystać nową technologią do przyśpieszenia procesu terapii, dzięki czemu opracowywanie niezbędnych leków byłoby tańsze i łatwiejsze.

Autor: 
Adam Smith / Tłumaczenie: Klaudia Nikodem

Reklama