دانشمندان دانشگاه ویسکانسین-مدیسون (UW-Madison) با موفقیت یک تکنیک نوآورانه برای بیوپرینتینگ بافت مغز انسانی با کارکرد 3D توسعه داده‌اند. این رویکرد نوآورانه به ایجاد شبکه‌های عصبی فعال درون بافت اجازه می‌دهد که در عرض چند هفته رشد کنند.
بر خلاف روش‌های قبلی که از چارپایه‌های سخت برای حمایت از ساختار بافت استفاده می‌شد, این روش جدید شامل چاپ افقی بافت مغز است. این اقدام موجب حذف مشکل توزیع ناهموار سلولی می‌شود و به سلول‌ها اجازه می‌دهد که ارتباطات داخلی و بین لایه‌های بافت را برقرار کنند، شبیه پیچیدگی یک مغز انسانی واقعی. اضافه کردن ترومبین به عنوان یک عامل جابجایی متقاطع به طور کامل اطمینان حاصل می‌کند که باندهای سلول چاپ شده با یکدیگر مخلوط نشوند.
یکی از مزایای مهم این تکنیک جدید تأثیر بالقوه آن بر تحقیقات عصب‌شناختی و روانپزشکی است. بافت مغز 3D بیوپرینت شده یک ابزار قدرتمند برای مطالعه فعالیت شبکه‌های مغز تحت شرایط فیزیولوژیکی و پاتولوژیکی مختلف است. همچنین می‌تواند به عنوان یک پلتفرم برای تست داروها مورد استفاده قرار گیرد و پژوهشگران را قادر سازد تا ارتباط بین سلول‌های مغز و اجزای مختلف مغز را بهتر درک کنند.
نویسنده اصلی، سو-چون زانگ، بر توانایی این پیشرفت تأکید می‌کند و اظهار می‌دارد: “حتی زمانی که ما سلول‌های مختلف متعلق به بخش‌های مختلف مغز چاپ کردیم، همچنان قادر بودند به یکدیگر به نحو بسیار خاص و خاص ارتباط برقرار کنند.”
علاوه بر این، این تکنیک نوآورانه چاپ 3D به سایر آزمایشگاه‌های تحقیقاتی دسترسی دارد. برای حفظ سلامت بافت، به تجهیزات چاپ خاص و روش‌های کشت نیازی ندارد. میکروسکوپ‌ها، الکترودها و تکنیک‌های تصویربرداری استاندارد می‌توانند برای مطالعه عمیق بافت چاپ شده استفاده شوند.
به آینده نگاه می‌کنم، پژوهشگران امیدوارند که این فناوری امکانات بیشماری را باز کند. بافت مغز چاپ شده می‌تواند در مطالعه ارتباط سلول-سلول در شرایط نورولوژیکی مانند سندرم داون و بیماری آلزایمر به کار آید. همچنین ممکن است به تست کاندیدهای داروهای جدید کمک کرده و به درک فرایندهای پیچیده توسعه مغز و اختلالات نورولوژیک کمک کند.
استفاده از بیوپرینتینگ 3D در تحقیقات عصب‌شناختی ادامه داده و مرزهای پیشرفت‌های پزشکی را همچنان به چالش کشیده است. این پیشرفت جدید از UW-Madison در پی پیشاهنگان دیگری همچون چاپ 3D سلول‌های مغز توسط پژوهشگران دانشگاه فدرال سائوپائولو (UNIFESP) در برزیل و همکاری بین Fluicell، Cellectricon و دانشگاه Karolinska Institutet سوئد برای چاپ 3D سلول‌های عصبی می‌باشد.
همانطور که حوزه تولید افزایشی پیش می‌رود، آینده امکانات فراوانی را برای پیشرفت‌های پزشکی از طریق بیوپرینتینگ 3D در اختیار دارد. این فناوری تحولی وعده‌دهنده برای انقلاب در درک مغز انسان و آینده روش‌ها و درمان‌های جدید است.
سوالات متداول:
1. چه تکنیک نوآورانه برای بیوپرینتینگ بافت مغز انسانی توسط دانشمندان دانشگاه ویسکانسین-مدیسون توسعه داده شده است؟
دانشمندان دانشگاه ویسکانسین-مدیسون یک تکنیک توسعه داده‌اند که از طریق چاپ افقی بافت مغز امکان ایجاد شبکه‌های عصبی فعال در بافت را فراهم می‌کند.
2. چه مزیتی برای این تکنیک جدید ارایه شده است؟
بر خلاف روش‌های قبلی، این تکنیک جدید مشکل توزیع ناهموار سلولی را حل می‌کند و به سلول‌ها اجازه می‌دهد تا ارتباطات داخلی و بین لایه‌های بافت را برقرار کنند، شبیه به پیچیدگی یک مغز انسانی واقعی.
3. چه اهمیتی برای تحقیقات عصب‌شناختی و روانپزشکی این پیشرفت دارد؟
بافت مغز 3D بیوپرینت‌شده یک ابزار قوی برای مطالعه فعالیت شبکه‌های مغز در شرایط مختلف است و می‌تواند به عنوان یک پلتفرم جهت تست داروها استفاده شده و به درک ارتباط بین سلول‌های مغز و اجزای مختلف مغز کمک کند.
4. چقدر این تکنیک چاپ 3D برای سایر آزمایشگاه‌های تحقیقاتی قابل دسترس است؟
این تکنیک چاپ 3D نیازی به تجهیزات چاپ خاص و روش‌های کشت برای حفظ سلامت بافت ندارد، این امر موجب دسترسی به سایر آزمایشگاه‌های تحقیقاتی می‌شود. میکروسکوپ‌ها، الکترودها و تکنیک‌های تصویربرداری استاندارد می‌تواند برای مطالعه عمیق بافت چاپ شده استفاده شوند.
5. چندین کاربرد بالقوه بافت مغز 3D بیوپرینت‌شده چه می‌باشد؟
بافت مغز چاپ شده می‌تواند در مطالعه ارتباط سلول-سلول در شرایط نورولوژیکی مانند سندرم داون و بیماری آلزایمر، به تست کاندیدهای داروی جدید کمک کرده و به درک فرایندهای پیچیده توسعه مغز و اختلالات نورولوژیک کمک کند.
تعاریف:
– چاپ 3D: فرآیند ایجاد اشیاء سه‌بعدی با افزودن لایه‌های متعاقب مواد.
– شبکه‌های عصبی: سامانه‌های نورون‌های متصل که اطلاعات را تبادل و داده‌ها را پردازش می‌کنند.
– ترومبین: یک پروتئین که در لخته خون نقش دارد و می‌تواند به عنوان عامل جابجایی متقاطع در بیوپرینتینگ استفاده شود.
– شرایط فیزیولوژیکی: عملکرد یا فرآیندهای عادی در بدن.
– شرایط پاتولوژیکی: وضعیت‌های نامطبوع یا بیماریزا در بدن.
The source of the article is from the blog girabetim.com.br