Mérnökök Makeo Gooey 3D-s modell a selyemből, kollagén gélből

Az agy az egyik legfontosabb szövet a testben, de nagyon nehéz tanulmányozni az élő emberekben. Bár a laborban előállított agy a horrorfilmes gazemberekre emlékeztet, a Tufts Egyetem kutatói egy funkcionális agyi gélmodellt állítottak elő, amely először utánozza a tényleges élő agy válaszait. A funkcionális 3D agyszövet-modell a kutatókat egy lépéssel közelebb hozza ahhoz, hogy megértsük, mi folyik a szürke anyagunkban.

AdvertisementAdvertisement

A modell extracelluláris mátrix (ECM) gélekből, selyemállványokból és neuronokból származó agysejtekből áll. Miközben a tervezés alapvető, szilárd tervet nyújt a bonyolultabb agyműködés számára.

Az Egészséges Emberi Mozgásról (Tour of the Healthy Human Brain) »

" Az agy architektúrája és funkciói alapján igyekeztünk emulálni vagy utánozni ezeket a jellemzőket a bioméret-tervekben, cellákban és rendszerekben, "Mondta David Kaplan professzor, a Tufts orvosbiológiai részleg professzora és vezetője, a Healthline

e-mailben. Reklám

It's Alive -

A modell kifejlesztése érdekében a kutatók különböző típusú géleket és szivacsokat vizsgáltak kombináltan és egyedül. "A géleket egyedül vizsgáltuk, csak a szivacsokat, ezek mindegyikének változatait, valamint a kombinált rendszert, amelyről azt találtuk, hogy működött a legjobban" - mondta Kaplan.

E kutatók számára az emberi szövetek gyártása nem új folyamat. "Mindez a biomateriális tervekről szóló, régóta készült tanulmányainkból kiderült, hogy megragadják a szükséges szerkezetet, morfológiát, kémiai és mechanikai tulajdonságait, hogy megfeleljenek a sejt- és szövetkultúra-igényeknek a 3D-ben" - mondta Kaplan.

AdvertisementAdvertisement

Az így kapott 3D-s agyszerű szövet selyemfehérje-alapú állványzatból, ECM-kompozitból és agykérgi neuronokból áll - azok a sejtek, amelyek az agy szürkeállományát ismerték. "Az agyi rendszert illetően nem voltunk biztosak benne, hogy a kapcsolat hogyan alakulna, és mennyire jól látnák a funkciókat, de ezek jól megmutatkoztak a biomassza minták és az általános rendszerintegráció miatt" - mondta Kaplan.

A kutatók először tesztelték az agyszövet válaszát az elektromos stimulációra. Aztán megfigyelték, hogy milyen hatással van a súlycsökkenés a modellre, amely a traumás agysérülést (TBI) szimulálja. Mint egy valódi agy, a modell felszabadította a glutamátot, amely a TBI után felhalmozódott.

Kapcsolódó hírek: Agyi sérülésekkel járó sürgősségi gyógyszerek kifejlesztése a Berkeley kutatók számára A legfrissebb hírek a következő témában: Agyi sérülésekkel kapcsolatos eszméletvesztés fejlesztése. A 3D-s modell felhasználható az agyi működési zavarok feltárására is.

"Úgy gondoljuk, hogy az agykutatás számos területén kiterjedt potenciállal rendelkezik, ideértve a kábítószerek, agyi működési zavarok, trauma és javítás, a táplálkozás vagy toxikológia hatását a betegség állapotára és funkcióira stb." - mondta Kaplan.

AdvertisementAdvertisement

Mint minden modellnél, ez a zselé agyi anyag hasznára válhat a további bütykölés.

"Nagyon sok irányt látunk, hogy ezzel megyünk, azon alapulva, amit kiindulási pontként tettünk" - mondta Kaplan. A módosítások magukban foglalhatják az összetettség növelését az agyi funkciók jobb emulálására és a modell eltarthatóságának meghosszabbítására hat hónapra annak érdekében, hogy tanulmányozhassák a lassan fejlődő neurológiai betegségeket, mint az Alzheimer-kór.

Tovább: Lehet csökkenteni az Alzheimer-kór kockázatát a diétán keresztül? »