Исследователи из Университета Висконсин-Мэдисон разработали технологию печати на 3D-принтере функциональной ткани мозга.
Ее можно использовать для изучения работы мозга, поиска причин различных неврологических нарушений и тестирования лекарств.
Вместо «вертикального» подхода 3D-печати, исследователи создали узорчатую ткань, печатая один тонкий слой или полосу геля, наполненного клетками, рядом с другим горизонтально. Они поместили нейроны, выращенные из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток в мягкий гель «биочернила». При этом клетки располагаются рядом друг с другом, как карандаши, лежащие рядом на столе.
Ткань все еще имеет достаточную структуру, чтобы удерживаться вместе, но она достаточно мягкая, чтобы позволить нейронам врастать друг в друга и начать «разговаривать» друг с другом.
Наши ткани остаются относительно тонкими, и это позволяет нейронам легко получать достаточно кислорода и питательных веществ из питательной среды.
Су-Чун Чжан, профессор нейробиологии и неврологии, соавтор исследования
Результаты исследования напечатанной ткани показали, что клетки в такой структуре действительно могут «общаться». Нейроны проникают сквозь среду, образуя соединения внутри каждого напечатанного слоя, а также между слоями, образуя сети, сравнимые с человеческим мозгом. Клетки общаются, посылают сигналы, взаимодействуют друг с другом через нейротрансмиттеры и даже образуют правильные сети с опорными клетками, добавленными к напечатанной ткани.
Ученые напечатали кору головного мозга и полосатое тело и обнаружили, что клетки, принадлежащие разным частям мозга, могли обмениваться друг с другом совершенно особенными и специфическими сигналами.
Напечатанную ткань мозга можно будет использовать для изучения передачи сигналов между клетками при синдроме Дауна, взаимодействия между здоровой тканью и соседними тканями, пораженными болезнью Альцгеймера, тестирования новых потенциальных лекарств или наблюдения за ростом мозга.
