Dokładna replika tkanki mózgowej została wydrukowana na drukarce 3D

Ludzki mózg zawiera ponad 80 miliardów komórek nerwowych. Naukowcy stanęli przed trudnym zadaniem stworzenia sztucznej tkanki, aby zbadać, jak działa mózg, jednak wszystkie próby zakończyły się niepowodzeniem.

W jednym z ośrodków badawczych w Australii specjalistom udało się zbliżyć do rozwiązania tego problemu. Ośrodek ACES wydrukował model 3-D, który nie tylko imituje strukturę tkanki mózgowej i składa się z komórek nerwowych, ale także tworzy stosunkowo prawidłowe połączenia nerwowe.

Cena tkanki mózgowej do testowania jest dość wysoka. Podczas opracowywania nowych leków producenci farmaceutyczni wydają ogromne pieniądze (miliony dolarów) na testy na zwierzętach. Warto zauważyć, że nawet po udanych testach na zwierzętach, podczas testów na ludziach okazuje się, że leki mają odwrotną skuteczność. Według naukowców wynika to z faktu, że mózg ludzki różni się od mózgu zwierząt.

Wydrukowany w technologii 3D model tkanki mózgowej wiernie odzwierciedla tkankę ludzkiego mózgu. Oczekuje się, że będzie on przydatny nie tylko do testowania nowych leków, ale także w badaniach nad różnymi chorobami zanikowymi i zaburzeniami mózgu.

Autor projektu badawczego, profesor Gordon Wallace, wyjaśnił, że rozwój jego grupy badawczej można uznać za duży krok naprzód, gdyż badanie tkanki mózgowej nie tylko pozwoli na lepsze zrozumienie zasad działania mózgu i rozwoju niektórych chorób, ale także otworzy ogromne możliwości dla firm farmaceutycznych.

Jak twierdzi Wallace, na razie za wcześnie, by mówić o wydrukowaniu pełnoprawnego mózgu, ale wiedza o tym, jak zorganizować komórki tak, by tworzyły właściwe połączenia neuronowe, sama w sobie stanowi przełom.

Aby stworzyć sześciowarstwową strukturę, naukowcy stworzyli specjalną biologiczną farbę opartą na naturalnych materiałach węglowodanowych. Ta wyjątkowa farba ma zdolność do odtwarzania precyzyjnej dyspersji komórkowej w całej strukturze materiału, zapewniając tym samym rzadki poziom ochrony komórkowej.

Farba biologiczna została specjalnie zaprojektowana do druku 3D i może być stosowana w normalnych warunkach do hodowli komórek, bez konieczności stosowania drogiego sprzętu.

W wyniku takiego drukowania powstaje struktura warstwowa, dokładnie taka sama, jaką można zaobserwować w naturalnej tkance mózgowej. Komórki układają się w określonej kolejności i pozostają w przypisanych im warstwach.

Zdaniem Wallace’a, rozwój ten otwiera możliwość wykorzystania innych, bardziej skomplikowanych drukarek do tworzenia modeli testowych.

Eksperci zauważyli również, że nowej zasady drukowania nie można jeszcze stosować w neurochirurgii, ponieważ sztuczna tkanka mózgowa jest krótkotrwała; ponadto, mimo dokładnego odwzorowania, model 3D nie jest w 100% analogiem prawdziwego mózgu.

Dotychczas wszystkie tworzone modele sztuczne były dwuwymiarowe, ale nowy model 3D przybliża badania do warunków rzeczywistych.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]