Para saintis telah membangunkan platform bioprinting 3D yang berfungsi manusia tisu saraf. Sel-sel progenitor dalam tisu bercetak berkembang membentuk litar saraf dan membuat sambungan berfungsi dengan neuron lain sehingga meniru semula jadi. otak tisu. Ini merupakan kemajuan ketara dalam kejuruteraan tisu saraf dan dalam teknologi bioprinting 3D. Tisu saraf bioprinted sedemikian boleh digunakan dalam pemodelan manusia penyakit (seperti Alzheimer, Parkinson dsb.) yang disebabkan oleh kerosakan rangkaian saraf. Sebarang penyiasatan penyakit otak memerlukan pemahaman bagaimana manusia rangkaian saraf beroperasi.
Pencetakan bio 3D ialah proses tambahan di mana biomaterial semulajadi atau sintetik (bioink) yang sesuai dicampur dengan sel hidup dan dicetak, lapisan demi lapisan, dalam struktur tiga dimensi seperti tisu semula jadi. Sel-sel tumbuh dalam bioink dan strukturnya berkembang untuk meniru tisu atau organ semula jadi. Teknologi ini telah menemui aplikasi dalam regeneratif perubatan untuk bioprinting sel, tisu dan organ dan dalam penyelidikan sebagai model untuk dikaji manusia badan vitro, terutamanya manusia sistem saraf.
Kajian tentang manusia sistem saraf menghadapi batasan kerana ketiadaan sampel utama. Model haiwan membantu tetapi mengalami perbezaan khusus spesies oleh itu penting bagi vitro model daripada manusia sistem saraf untuk menyiasat bagaimana manusia rangkaian saraf beroperasi ke arah mencari rawatan untuk penyakit yang dikaitkan dengan kerosakan rangkaian saraf.
Manusia tisu saraf telah dicetak 3D pada masa lalu menggunakan sel stem namun ini tidak mempunyai pembentukan rangkaian saraf. Tisu yang dicetak tidak ditunjukkan telah membentuk sambungan antara sel atas beberapa sebab. Kelemahan ini telah diatasi sekarang.
Dalam satu kajian baru-baru ini, penyelidik memilih hidrogel fibrin (terdiri daripada fibrinogen dan trombin) sebagai bioink asas dan merancang untuk mencetak struktur berlapis di mana sel progenitor boleh tumbuh dan membentuk sinaps dalam dan merentas lapisan, tetapi ia mengubah cara lapisan disusun semasa pencetakan. Daripada cara tradisional menyusun lapisan secara menegak, mereka memilih untuk mencetak lapisan di sebelah yang lain secara mendatar. Nampaknya, ini membuat perbezaan. Platform bioprinting 3D mereka didapati berfungsi manusia tisu saraf. Penambahbaikan berbanding platform sedia ada yang lain, the manusia tisu saraf yang dicetak oleh platform ini membentuk rangkaian saraf dan sambungan berfungsi dengan neuron lain dan sel glial di dalam dan di antara lapisan. Ini adalah kes pertama sebegitu dan merupakan satu langkah penting ke hadapan dalam kejuruteraan tisu saraf. Sintesis makmal tisu saraf yang meniru fungsi otak terdengar menarik. Kemajuan ini sudah tentu akan membantu penyelidik dalam pemodelan manusia penyakit otak yang disebabkan oleh rangkaian saraf terjejas untuk lebih memahami mekanisme untuk mencari rawatan yang mungkin.
***
Rujukan:
- Cadena M., et al 2020. Pencetakan Bio 3D Tisu Neural. Bahan Penjagaan Kesihatan Lanjutan Jilid 10, Isu 15 2001600. DOI: https://doi.org/10.1002/adhm.202001600
- Yan Y., et al 2024. Pencetakan bio 3D daripada manusia tisu saraf dengan sambungan berfungsi. Teknologi Sel Stem Sel| Jilid 31, Terbitan 2, P260-274.E7, 01 Februari 2024. DOI: https://doi.org/10.1016/j.stem.2023.12.009
***
