02 февраля 2024 г. (Новости Наноуэрк) Команда ученых из Университета Висконсина в Мэдисоне разработала первую напечатанную на 3D-принтере ткань мозга, которая может расти и функционировать как типичная ткань мозга. Это достижение имеет важное значение для ученых, изучающих мозг и работающих над лечением широкого спектра неврологических нарушений и нарушений развития нервной системы, таких как болезнь Альцгеймера и Паркинсона. «Это может стать чрезвычайно мощной моделью, которая поможет нам понять, как клетки и части мозга взаимодействуют у людей», — говорит Су-Чун Чжан, профессор нейробиологии и неврологии в Центре Вайсмана Университета Висконсина в Мэдисоне. «Это может изменить наш взгляд на биологию стволовых клеток, нейробиологию и патогенез многих неврологических и психиатрических расстройств». По словам Чжана и Юаньвэя Яня, ученого из лаборатории Чжана, методы печати ограничили успех предыдущих попыток напечатать ткань мозга. Группа, стоящая за новым процессом 3D-печати, описала свой метод в журнале. Сотовые стволовых клеток («3D-биопечать нервных тканей человека с функциональной связностью»).
Вместо использования традиционного подхода 3D-печати, укладывая слои вертикально, исследователи пошли горизонтально. Они поместили клетки головного мозга (нейроны, выращенные из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток) в более мягкий гель «биочернила», чем использовали предыдущие попытки.
«Ткань все еще имеет достаточную структуру, чтобы удерживаться вместе, но она достаточно мягкая, чтобы позволить нейронам врастать друг в друга и начать разговаривать друг с другом», — говорит Чжан.
Клетки располагаются рядом друг с другом, как карандаши, лежащие рядом на столе.
«Наши ткани остаются относительно тонкими, и это позволяет нейронам легко получать достаточно кислорода и питательных веществ из питательной среды», — говорит Ян.
Результаты говорят сами за себя: клетки могут разговаривать друг с другом. Напечатанные клетки проникают через среду, образуя соединения внутри каждого напечатанного слоя, а также между слоями, образуя сети, сравнимые с человеческим мозгом. Нейроны общаются, посылают сигналы, взаимодействуют друг с другом через нейротрансмиттеры и даже образуют правильные сети с опорными клетками, добавленными к напечатанной ткани.
«Мы напечатали кору головного мозга и полосатое тело, и то, что мы обнаружили, было весьма поразительным», — говорит Чжан. «Даже когда мы напечатали разные клетки, принадлежащие разным частям мозга, они все равно могли разговаривать друг с другом совершенно особенным и специфическим образом». Техника печати обеспечивает точность — контроль над типами и расположением клеток — чего нет в органоидах мозга — миниатюрных органах, используемых для изучения мозга. Органоиды растут с меньшей организованностью и контролем.
«Наша лаборатория уникальна тем, что мы можем производить практически любой тип нейронов в любое время. Тогда мы сможем собрать их вместе практически в любое время и любым способом», — говорит Чжан. «Поскольку мы можем напечатать ткань по дизайну, у нас может быть определенная система, позволяющая посмотреть, как работает сеть нашего человеческого мозга. Мы можем очень детально изучить, как нервные клетки общаются друг с другом в определенных условиях, потому что мы можем напечатать именно то, что хотим». Эта специфика обеспечивает гибкость. Напечатанная ткань мозга может быть использована для изучения передачи сигналов между клетками при синдроме Дауна, взаимодействия между здоровой тканью и соседними тканями, пораженными болезнью Альцгеймера, тестирования новых потенциальных лекарств или даже наблюдения за ростом мозга.
«Раньше мы часто рассматривали что-то одно, а это означает, что мы часто упускали из виду некоторые важные компоненты. Наш мозг работает в сетях. Мы хотим напечатать ткань мозга таким образом, потому что клетки не действуют сами по себе. Они разговаривают друг с другом. Так работает наш мозг, и его нужно изучать все вместе, чтобы по-настоящему понять это», — говорит Чжан. «Нашу мозговую ткань можно использовать для изучения почти всех основных аспектов того, над чем работают многие люди в Центре Вайсмана. Его можно использовать для изучения молекулярных механизмов, лежащих в основе развития мозга, развития человека, нарушений развития, нейродегенеративных расстройств и многого другого». Новая технология печати также должна быть доступна многим лабораториям. Он не требует специального оборудования для биопечати или методов культивирования для поддержания здоровья тканей и может быть тщательно изучен с помощью микроскопов, стандартных методов визуализации и электродов, уже распространенных в этой области.
Тем не менее, исследователи хотели бы изучить потенциал специализации, продолжая совершенствовать свои биочернила и совершенствовать свое оборудование, чтобы обеспечить специфическую ориентацию клеток внутри напечатанной ткани.
«На данный момент наш принтер представляет собой настольный коммерческий принтер», — говорит Ян.
- SEO-контент и PR-распределение. Получите усиление сегодня.
- PlatoData.Network Вертикальный генеративный ИИ. Расширьте возможности себя. Доступ здесь.
- ПлатонАйСтрим. Интеллект Web3. Расширение знаний. Доступ здесь.
- ПлатонЭСГ. Углерод, чистые технологии, Энергия, Окружающая среда, Солнечная, Управление отходами. Доступ здесь.
- ПлатонЗдоровье. Биотехнологии и клинические исследования. Доступ здесь.
- Источник: https://www.nanowerk.com/news2/gadget/newsid=64573.php
- :имеет
- :является
- :нет
- 02
- 10
- 12
- 2%
- 2023
- 3d
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- a
- в состоянии
- доступной
- По
- достижение
- через
- добавленный
- пострадавших
- Все
- позволять
- почти
- уже
- причислены
- Альцгеймера
- an
- и
- любой
- подхода
- МЫ
- расположение
- AS
- внешний вид
- At
- попытки
- BE
- , так как:
- за
- принадлежащий
- между
- биология
- Мозг
- клетки мозга
- мозги
- широкий
- но
- by
- CAN
- кандидатов
- ячейка
- Клетки
- Центр
- церебральный
- определенный
- изменение
- Общий
- общаться
- сравнимый
- компоненты
- Условия
- Коммутация
- связь
- контроль
- кора
- может
- критической
- Время
- определенный
- глубина
- описано
- Проект
- развитый
- Развитие
- развития
- различный
- инвалидам
- Болезнь
- расстройства
- do
- приносит
- вниз
- наркотик
- каждый
- легко
- занятых
- достаточно
- Оборудование
- Даже
- Каждая
- точно,
- Больше
- поле
- First
- Трансформируемость
- Что касается
- форма
- формирование
- найденный
- от
- функция
- функциональная
- далее
- получить
- группы
- Расти
- взрослый
- Рост
- было
- Есть
- здоровый
- помощь
- держать
- Как
- HTTPS
- Очень
- человек
- Людей
- Изображениями
- последствия
- важную
- улучшение
- улучшение
- in
- внутри
- вместо
- взаимодействовать
- взаимодействие
- в
- IT
- журнал
- JPG
- Сохранить
- лаборатория
- Labs
- заложены
- слой
- слоев
- Меньше
- такое как
- Ограниченный
- посмотреть
- смотрел
- основной
- сделать
- ДЕЛАЕТ
- многих
- много людей
- означает
- механизмы
- Медиа
- средний
- метод
- методы
- скучать
- модель
- молекулярный
- БОЛЕЕ
- много
- близлежащий
- сеть
- сетей
- нервный
- нейродегенеративные
- неврологический
- неврология
- Нейроны
- неврология
- Новые
- следующий
- сейчас
- of
- Предложения
- .
- on
- On-Demand
- ONE
- работать
- работает
- or
- организация
- Другое
- наши
- за
- Oxygen
- Болезнь Паркинсона
- части
- мимо
- карандаши
- Люди
- кусок
- Платон
- Платон Интеллектуальные данные
- ПлатонДанные
- потенциал
- мощный
- Точность
- довольно
- предыдущий
- Печать / PDF
- печать
- процесс
- производит
- Профессор
- правильный
- приводит
- вполне
- ассортимент
- достигать
- рафинирование
- относительно
- требовать
- исследователи
- Итоги
- сообщили
- говорит
- Ученый
- Ученые
- Отправить
- должен
- сигналы
- расположенный
- мягкая
- некоторые
- говорить
- особый
- специализированный
- конкретный
- конкретно
- специфичность
- штабелирования
- стандарт
- Начало
- ножка
- стволовые клетки
- По-прежнему
- Структура
- учился
- Кабинет
- изучение
- успех
- такие
- поддержка
- система
- Говорить
- говорить
- команда
- техника
- снижения вреда
- Тестирование
- чем
- который
- Ассоциация
- их
- Их
- сами
- тогда
- они
- тонкий
- задача
- этой
- хоть?
- Через
- время
- туалетная бумага
- ткани
- в
- вместе
- традиционный
- лечение
- по-настоящему
- напишите
- Типы
- типичный
- под
- лежащий в основе
- понимать
- Университет
- us
- используемый
- через
- вертикально
- очень
- хотеть
- законопроект
- наблюдение
- Путь..
- we
- ЧТО Ж
- пошел
- были
- Что
- любой
- когда
- который
- в
- работает
- работает
- бы
- зефирнет
- Чжан