Ingineri realizează un model creier 3D din gel de colagen, gel de colagen

Creierul este unul dintre cele mai importante țesuturi ale corpului, dar este foarte dificil de studiat la oamenii vii. În timp ce creierii făcuți într-un laborator pot aminti răufăcători de film de groază, cercetătorii de la Universitatea Tufts au bioinginerat un model funcțional de gel creion, care pentru prima dată imită răspunsurile creierului vieții reale. Un model funcțional 3D de țesut creier aduce cercetătorilor un pas mai aproape de a înțelege ce se întâmplă în materia noastră cenușie.

PublicitatePublicitate

Modelul este alcatuit din geluri matrice extracelulare (ECM), schele de mătase și celule creier numite neuroni. În timp ce designul este de bază, acesta oferă un model solid pentru funcția creierului mai complexă.

Facem un tur al creierului uman sanatos "

" Bazandu-ne pe arhitectura si functiile creierului, am incercat sa imitam sau sa imitam aceste caracteristici in desenele, celulele si sistemul biomaterialelor, A spus David Kaplan, autorul studiului, un profesor si presedinte al departamentului de inginerie biomedicala Tufts, intr-un e-mail catre Healthline

. Publicitate

Este în viață - un fel de

Pentru a dezvolta modelul, cercetătorii au examinat multe tipuri diferite de geluri și bureți, în combinație și singuri. "Am examinat numai gelurile, singurele bureți și variante ale fiecăruia dintre acestea, precum și sistemul combinat pe care l-am găsit cel mai bine", a spus Kaplan.

Pentru acești cercetători, fabricarea țesuturilor umane nu este un proces nou. "Toate acestea au fost emulate din studiile pe termen lung privind designul biomaterialelor pentru a captura structura, morfologia, chimia si mecanica necesare, pentru a se potrivi nevoilor culturilor de celule si tesuturi in 3D", a spus Kaplan.

PublicitatePublicitate

Tesutul 3D creier rezultat este alcătuit din schele pe bază de proteine ​​de mătase, compozit ECM și neuroni corticali - celule care alcătuiesc ceea ce este cunoscut sub numele de materia cenușie a creierului. "Pentru sistemul creierului, nu eram siguri cum se va forma conectivitatea si cat de bine ar arata functiile, dar acestea s-au dovedit a fi bine datorita design-urilor biomateriale si integrarii sistemelor globale", a spus Kaplan.

Cercetătorii au testat mai întâi răspunsul țesutului cerebral la stimularea electrică. Apoi, ei au observat impactul scăderii unei greutăți asupra modelului, simulând o leziune cerebrală traumatică (TBI). Ca un creier real, modelul a eliberat glutamatul, o substanță cunoscută a se acumula după un TBI.

Cercetarile de viitor ale creierului ar putea examina efectele medicamentelor asupra creierului, precum si alte tipuri de traume. Modelul 3D ar putea fi, de asemenea, utilizat pentru a explora disfuncțiile cerebrale.

"Considerăm că are un potențial extins în multe domenii ale cercetării creierului, inclusiv studiile privind medicamentele, disfuncția creierului, traumatismele și reparațiile, impactul nutriției sau toxicologiei asupra stării și funcțiilor bolii etc.", a spus Kaplan.

PublicitatePublicitate

Ca și în cazul oricărui model, această chestiune creierului gelatinei ar putea beneficia de mai multă tinkering.

"Vedem multe direcții pentru a merge cu acest lucru, pe baza a ceea ce am făcut ca punct de plecare", a spus Kaplan. Modificările ar putea include o mai mare complexitate pentru a emula mai bine funcția creierului și pentru a extinde termenul de valabilitate al modelului la șase luni, pentru a studia bolile neurologice cu evoluție lentă, cum ar fi boala Alzheimer.

Citește mai mult: Puteți reduce riscul de Alzheimer prin dieta ta? »