İlk işlevsel 3D baskılı insan beyni dokusu, insan beyninin işlevini incelemek ve çeşitli nörolojik bozuklukları incelemek için geliştirildi. Wisconsin-Madison Üniversitesi’ndeki uzmanlara göre, basılı doku “tipik beyin dokusu gibi büyüyebilir ve işlev görebilir.”
Bu 3D baskılı beyin modeli, Alzheimer ve Parkinson hastalığı da dahil olmak üzere çeşitli nörolojik ve nörogelişimsel sorunların incelenmesinde faydalı olabilir.
İlginizi Çekebilir: Fosiller,bir dinozor türünün benzersiz özelliklerini ortaya çıkardı!
İnsan beyni dokusunda bulunan gelişmiş iletişim ve ağ gelişimini taklit etmeye yönelik bu 3 boyutlu baskı yaklaşımı
UW-Madison Waisman Merkezi’nde sinir bilimi ve nöroloji profesörü Su-Chun Zhang şu açıklamalarda bulundu. “Bu, insanlarda beyin hücrelerinin ve beynin bazı bölümlerinin nasıl iletişim kurduğunu anlamamıza yardımcı olacak son derece güçlü bir model olabilir”
Zhang, açıklamada “Bu, kök hücre biyolojisine, sinir bilimine ve birçok nörolojik ve psikiyatrik bozukluğun patogenezine bakışımızı değiştirebilir” diye de ekledi.
Araştırmacılar, bu geliştirmede geleneksel dikey katman istifleme yöntemini kullanmak yerine yenilikçi bir yatay 3D baskı yaklaşımını izledi.
İndüklenmiş pluripotent kök hücrelerden üretilen nöronlar, daha yumuşak bir biyo-mürekkep jeli kullanılarak dikkatli bir şekilde katmanlara yerleştirildi. Büyüme için de daha uygun bir ortam yaratıldı.
Zhang şu ifadeleri de ekledi. “Doku hala bir arada duracak yeterli yapıya sahip ancak nöronların birbirine dönüşmesine ve birbirleriyle konuşmaya başlamasına izin verecek kadar yumuşak.”
Geliştiriciler, çevredeki büyüme ortamından nöronlar için en uygun oksijen ve besin alımını sağlamak amacıyla dokunun inceliğini kasıtlı olarak koruduklarını belirtiyor.
Çok katmanlı baskı için belirtelim. Hücrelerin bağlantılar oluşturmasına olanak tanıyarak insan beyninde gözlemlenenlere benzer ağların oluşmasını sağladı.
Bu ağlarda nöronların birbirlerine sinyaller göndererek aktif olarak iletişim kurduğu görüldü. Bu iletişim de, nöronlar arasında sinyal geçişine yardımcı olan kimyasal haberciler olan nörotransmiterler aracılığıyla gerçekleşiyor.
Zhang sözlerine şöyle devam etti. “Serebral korteks ve striatumun çıktısını aldık ve bulduğumuz şey oldukça çarpıcıydı. Beynin farklı bölgelerine ait farklı hücreleri bastığımızda bile, birbirleriyle çok özel ve spesifik bir şekilde konuşabiliyorlardı”
Yazarlar, bu yöntemin hücre türleri ve düzeni üzerinde kontrole izin vererek hassasiyet sağladığını vurguluyor. Bu özellik, beyin araştırmaları için laboratuvarda yetiştirilen minyatür organlar olan beyin organoidlerinde yoktur.
İnsan beyni dokusunda bulunan gelişmiş iletişim ve ağ gelişimini taklit etmeye yönelik bu 3 boyutlu baskı yaklaşımı, beyin fonksiyonu ve bozukluklarına dair içgörü sağlama konusunda büyük bir potansiyele sahiptir.
Bu arada bulguların Cell Stem Cell dergisinde yayınlandığını da ekleyelim.
