ANNONS

3D Bioprinting sätter ihop funktionell mänsklig hjärnvävnad för första gången  

Forskare har utvecklat en 3D-bioprintplattform som sätter samman funktionella mänskliga neurala vävnader. Progenitorcellerna i de tryckta vävnaderna växer till att bilda neurala kretsar och gör funktionella förbindelser med andra neuroner och efterliknar på så sätt naturliga hjärnvävnader. Detta är ett betydande framsteg inom neural vävnadsteknik och inom 3D bioprinting-teknologi. Sådana bioprintade neurala vävnader kan användas för att modellera mänskliga sjukdomar (såsom Alzheimers, Parkinsons etc.) orsakade på grund av försämring av neurala nätverk. Varje undersökning av hjärnsjukdomar kräver förståelse för hur de mänskliga neurala nätverken fungerar.  

3D -biotryck är en additiv process där lämpligt naturligt eller syntetiskt biomaterial (biobläck) blandas med levande celler och trycks, lager-för-lager, i naturliga vävnadsliknande tredimensionella strukturer. Cellerna växer i biobläcket och strukturerna utvecklas för att efterlikna naturlig vävnad eller organ. Denna teknik har hittat tillämpningar i regenerativ medicin för bioprinting av celler, vävnader och organ och i forskning som modell för att studera människokroppen vitro, särskilt det mänskliga nervsystemet.  

Studier av det mänskliga nervsystemet står inför begränsningar på grund av att primärprover inte är tillgängliga. Djurmodeller är hjälpsamma men lider av artspecifika skillnader, därför är det absolut nödvändigt vitro modeller av det mänskliga nervsystemet för att undersöka hur de mänskliga neurala nätverken fungerar för att hitta behandlingar för sjukdomar som tillskrivs försämring av neurala nätverk. 

Människans neurala vävnader har 3D-skrivits tidigare med stamceller, men dessa saknade bildning av neurala nätverk. Den tryckta vävnaden hade inte visat sig ha bildat kopplingar mellan celler av flera skäl. Dessa brister har övervunnits nu.  

I en nyligen genomförd studie valde forskare fibrinhydrogel (bestående av fibrinogen och trombin) som det grundläggande biobläcket och planerade att skriva ut en skiktad struktur där stamceller kunde växa och bilda synapser inom och över skikten, men de förändrade hur skikten staplas under utskrift. Istället för traditionellt sätt att stapla lager vertikalt, valde de att skriva ut lager bredvid varandra horisontellt. Tydligen gjorde detta skillnaden. Deras 3D bioprinting-plattform visade sig sammanställa funktionell mänsklig neurala vävnad. En förbättring jämfört med andra befintliga plattformar, den mänskliga neurala vävnaden som trycktes av denna plattform bildade neurala nätverk och funktionella förbindelser med andra neuroner och gliaceller inom och mellan lager. Detta är det första sådana fallet och är ett betydande steg framåt inom neural vävnadsteknik. Laboratoriesyntes av nervvävnad som efterliknar hjärnans funktion låter spännande. Dessa framsteg kommer säkerligen att hjälpa forskare att modellera mänskliga sjukdomar i hjärnan orsakade på grund av nedsatt neurala nätverk för att bättre förstå mekanismen för att hitta en möjlig behandling.  

*** 

Referenser:  

  1. Cadena M., et al, 2020. 3D Bioprinting av neurala vävnader. Advanced Healthcare Materials Volume 10, Issue 15 2001600. DOI: https://doi.org/10.1002/adhm.202001600 
  1. Yan Y., et al, 2024. 3D bioprinting av mänskliga neurala vävnader med funktionell anslutning. Cellstamcellsteknik| Volym 31, nummer 2, P260-274.E7, 01 februari 2024. DOI: https://doi.org/10.1016/j.stem.2023.12.009  

*** 

Umesh Prasad
Umesh Prasad
Vetenskapsjournalist | Grundare redaktör, Scientific European magazine

Prenumerera på vårt nyhetsbrev

Uppdateras med alla de senaste nyheterna, erbjudanden och specialmeddelanden.

Mest populära artiklar

Artificiell intelligenssystem: möjliggör snabb och effektiv medicinsk diagnos?

Nyligen genomförda studier har visat förmågan hos artificiell intelligens...

Mot en bättre förståelse av depression och ångest

Forskare har studerat detaljerade effekter av "pessimistiskt tänkande" som...
- Annons -
94,530FläktarTycka om
47,687följareFölj
1,772följareFölj
30abonnenterPrenumerera