Wetenskaplikes het 'n 3D-biodrukplatform ontwikkel wat funksionele menslike neurale weefsels saamstel. Die voorloperselle in die gedrukte weefsels groei om neurale stroombane te vorm en maak funksionele verbindings met ander neurone, wat natuurlike breinweefsel naboots . Dit is 'n beduidende vooruitgang in neurale weefselingenieurswese en in 3D-biodruktegnologie. Sulke biogedrukte neurale weefsels kan gebruik word in die modellering van menslike siektes (soos Alzheimer's, Parkinson's, ens.) wat veroorsaak word deur die verswakking van neurale netwerke. Enige ondersoek na breinsiektes vereis begrip van hoe die menslike neurale netwerke werk.
3D-biodrukwerk is 'n additiewe proses waar geskikte natuurlike of sintetiese biomateriaal (bio-ink) met lewende selle gemeng en laag vir laag in natuurlike weefselagtige driedimensionele strukture gedruk word. Die selle groei in die bio-ink en die strukture ontwikkel om natuurlike weefsel of orgaan na te boots. Hierdie tegnologie het toepassings gevind in regeneratiewe medisyne vir biodrukwerk van selle, weefsels en organe en in navorsing as 'n model om die menslike liggaam in vitro te bestudeer , veral die menslike senuweestelsel.
Die studie van die menslike senuweestelsel staar beperkings in die gesig as gevolg van die onbeskikbaarheid van primêre monsters. Diermodelle is nuttig, maar ly aan spesiespesifieke verskille, daarom is in vitro- modelle van die menslike senuweestelsel noodsaaklik om te ondersoek hoe die menslike neurale netwerke funksioneer om behandelings te vind vir siektes wat toegeskryf word aan die verswakking van neurale netwerke.
Menslike neurale weefsels is in die verlede met stamselle in 3D gedruk, maar hierdie het nie neurale netwerkvorming gehad nie. Die gedrukte weefsel het om verskeie redes geen verbindings tussen selle gevorm nie. Hierdie tekortkominge is nou oorkom.
In 'n onlangse studie het navorsers fibrienhidrogel (bestaande uit fibrinogeen en trombien) as die basiese bio-ink gekies en beplan om 'n gelaagde struktuur te druk waarin voorloperselle kon groei en sinapse binne en oor lae kon vorm, maar hulle het die manier waarop lae tydens drukwerk gestapel word, verander. In plaas van die tradisionele manier om lae vertikaal te stapel, het hulle gekies om lae langs mekaar horisontaal te druk. Blykbaar het dit die verskil gemaak. Daar is gevind dat hul 3D-biodrukplatform funksionele menslike neurale weefsel saamstel. 'n Verbetering bo ander bestaande platforms, die menslike neurale weefsel wat deur hierdie platform gedruk is, het neurale netwerke en funksionele verbindings met ander neurone en gliaselle binne en tussen lae gevorm. Dit is die eerste sodanige geval en is 'n beduidende stap vorentoe in neurale weefselingenieurswese. Laboratoriumsintese van senuweeweefsel wat die brein in funksie naboots, klink opwindend. Hierdie vordering sal navorsers beslis help om menslike breinsiektes wat veroorsaak word deur 'n verswakte neurale netwerk te modelleren om die meganisme vir die vind van 'n moontlike behandeling beter te verstaan.
***
Verwysings:
- Cadena M., et al 2020. 3D-biodruk van neurale weefsels. Gevorderde gesondheidsorgmateriaal Volume 10, Uitgawe 15 2001600. DOI: https://doi.org/10.1002/adhm.202001600
- Yan Y., et al 2024. 3D biodruk van menslike neurale weefsels met funksionele konnektiwiteit. Selstamseltegnologie| Volume 31, Issue 2, P260-274.E7, 01 Februarie 2024. DOI: https://doi.org/10.1016/j.stem.2023.12.009
***
 caused due to impairment of neural networks. Any investigation of disease of brain requires understanding how the human neural networks operate.){kind=link}