02 Şubat 2024 (Nanowerk Haberleri) Wisconsin-Madison Üniversitesi bilim adamlarından oluşan bir ekip, tipik beyin dokusu gibi büyüyebilen ve işlev görebilen ilk 3D baskılı beyin dokusunu geliştirdi. Bu, beyni inceleyen ve Alzheimer ve Parkinson hastalığı gibi çok çeşitli nörolojik ve nörogelişimsel bozuklukların tedavisi üzerinde çalışan bilim insanları için önemli sonuçları olan bir başarıdır. UW-Madison Waisman Merkezi'nde sinir bilimi ve nöroloji profesörü Su-Chun Zhang, "Bu, insanlarda beyin hücrelerinin ve beynin bazı bölümlerinin nasıl iletişim kurduğunu anlamamıza yardımcı olacak son derece güçlü bir model olabilir" diyor. "Kök hücre biyolojisine, sinir bilimine ve birçok nörolojik ve psikiyatrik bozukluğun patogenezine bakışımızı değiştirebilir." Zhang'ın laboratuvarındaki bilim adamlarından Zhang ve Yuanwei Yan'a göre baskı yöntemleri, beyin dokusunu basmaya yönelik önceki girişimlerin başarısını sınırladı. Yeni 3D baskı sürecinin arkasındaki grup, yöntemlerini dergide anlattı Hücre Kök Hücresi (“Fonksiyonel bağlantıyla insan sinir dokularının 3 boyutlu biyobaskılanması”). Araştırmacılar, katmanları dikey olarak istifleyen geleneksel 3D baskı yaklaşımını kullanmak yerine yatay olarak ilerlediler. Uyarılmış pluripotent kök hücrelerden büyüyen nöronlar olan beyin hücrelerini, daha önceki girişimlerde kullanılandan daha yumuşak bir "biyo-mürekkep" jeline yerleştirdiler. Zhang, "Doku hala bir arada duracak yeterli yapıya sahip ancak nöronların birbirine dönüşmesine ve birbirleriyle konuşmaya başlamasına izin verecek kadar yumuşak" diyor. Hücreler, masanın üzerine yan yana konulan kalemler gibi yan yana dizilir. Yan, "Dokumuz nispeten ince kalıyor ve bu, nöronların büyüme ortamından yeterli oksijeni ve yeterli besinleri almasını kolaylaştırıyor" diyor. Sonuçlar kendi adına konuşuyor; yani hücreler birbirleriyle konuşabiliyor. Basılı hücreler, her bir basılı katmanın içinde ve ayrıca katmanlar arasında bağlantılar oluşturmak için ortamın içinden geçerek insan beyniyle karşılaştırılabilecek ağlar oluşturur. Nöronlar, nörotransmiterler aracılığıyla iletişim kurar, sinyaller gönderir, birbirleriyle etkileşime girer ve hatta basılı dokuya eklenen destek hücreleriyle uygun ağlar oluşturur. Zhang, "Serebral korteks ve striatumun çıktısını aldık ve bulduğumuz şey oldukça çarpıcıydı" diyor. "Beynin farklı bölgelerine ait farklı hücreleri bastığımızda bile, birbirleriyle çok özel ve spesifik bir şekilde konuşabiliyorlardı." Baskı tekniği, beyinleri incelemek için kullanılan minyatür organlar olan beyin organoidlerinde bulunmayan hassasiyet (hücre türleri ve düzeni üzerinde kontrol) sağlar. Organoidler daha az organizasyon ve kontrolle büyür. "Laboratuvarımız çok özel çünkü herhangi bir zamanda hemen hemen her tür nöronu üretebiliyoruz. Daha sonra bunları neredeyse istediğimiz zaman ve istediğimiz şekilde bir araya getirebiliriz” diyor Zhang. "Dokuyu tasarım yoluyla basabildiğimiz için, insan beyni ağımızın nasıl çalıştığını görmek için tanımlanmış bir sisteme sahip olabiliriz. Sinir hücrelerinin belirli koşullar altında birbirleriyle nasıl konuştuğuna çok spesifik bir şekilde bakabiliyoruz çünkü tam olarak istediğimizi yazdırabiliyoruz.” Bu özgüllük esneklik sağlar. Basılı beyin dokusu, Down sendromundaki hücreler arasındaki sinyalleşmeyi, sağlıklı doku ile Alzheimer'den etkilenen komşu doku arasındaki etkileşimleri incelemek, yeni ilaç adaylarını test etmek ve hatta beynin büyümesini izlemek için kullanılabilir. "Geçmişte sıklıkla tek bir şeye bakıyorduk, bu da çoğu zaman bazı kritik bileşenleri gözden kaçırdığımız anlamına geliyordu. Beynimiz ağlar halinde çalışır. Hücreler kendi kendine çalışmadığı için beyin dokusunu bu şekilde basmak istiyoruz. Birbirleriyle konuşurlar. Beynimiz bu şekilde çalışıyor ve bunu gerçekten anlamak için hep birlikte bu şekilde çalışılması gerekiyor” diyor Zhang. "Beyin dokumuz, Waisman Merkezi'ndeki pek çok kişinin üzerinde çalıştığı konunun neredeyse her önemli yönünü incelemek için kullanılabilir. Beyin gelişiminin, insan gelişiminin, gelişimsel bozuklukların, nörodejeneratif bozuklukların ve daha fazlasının altında yatan moleküler mekanizmalara bakmak için kullanılabilir." Yeni baskı tekniğine birçok laboratuvarın da erişebilmesi gerekiyor. Dokuyu sağlıklı tutmak için özel biyo-baskı ekipmanı veya kültür yöntemleri gerektirmez ve bu alanda halihazırda yaygın olan mikroskoplar, standart görüntüleme teknikleri ve elektrotlar ile derinlemesine çalışılabilir. Araştırmacılar, biyo-mürekkebi daha da geliştirerek ve basılı doku içindeki hücrelerin belirli yönelimlerine izin verecek şekilde ekipmanlarını geliştirerek uzmanlaşmanın potansiyelini keşfetmek istiyorlar. Yan, "Şu anda yazıcımız tezgah üstü ticarileştirilmiş bir yazıcıdır" diyor.

• SEO Destekli İçerik ve Halkla İlişkiler Dağıtımı. Bugün Gücünüzü Artırın.
• PlatoData.Network Dikey Üretken Yapay Zeka. Kendine güç ver. Buradan Erişin.
• PlatoAiStream. Web3 Zekası. Bilgi Genişletildi. Buradan Erişin.
• PlatoESG. karbon, temiz teknoloji, Enerji, Çevre, Güneş, Atık Yönetimi. Buradan Erişin.
• PlatoSağlık. Biyoteknoloji ve Klinik Araştırmalar Zekası. Buradan Erişin.
• Kaynak: https://www.nanowerk.com/news2/gadget/newsid=64573.php