En exakt kopia av hjärnvävnad har skrivits ut på en 3D-skrivare

Den mänskliga hjärnan innehåller mer än 80 miljarder nervceller, och forskare stod inför den svåra uppgiften att skapa artificiell vävnad för att studera hur hjärnan fungerar, men alla försök slutade i misslyckande.

Vid ett forskningscenter i Australien har specialister lyckats komma nära en lösning på detta problem. ACES-centret tryckte en 3D-modell som inte bara imiterar hjärnvävnadens struktur och består av nervceller, utan också bildar relativt korrekta neurala kopplingar.

Priset på hjärnvävnad för testning är ganska högt. När läkemedelstillverkare utvecklar nya läkemedel spenderar de enorma summor pengar (miljontals dollar) på djurförsök. Det är värt att notera att även efter framgångsrika djurförsök, när man tester på människor, visar det sig att läkemedlen har motsatt effekt. Enligt forskare beror detta på att den mänskliga hjärnan skiljer sig från djurens.

Den 3D-utskrivna hjärnvävnadsmodellen efterliknar nära mänsklig hjärnvävnad och förväntas vara användbar inte bara för att testa nya läkemedel utan även i studier av olika atrofiska sjukdomar och hjärnsjukdomar.

Författaren till forskningsprojektet, professor Gordon Wallace, förklarade att utvecklingen av hans forskargrupp kan betraktas som ett stort steg framåt, eftersom den testade hjärnvävnaden inte bara kommer att möjliggöra en bättre förståelse av hjärnans principer och utvecklingen av vissa sjukdomar, utan också öppna upp stora möjligheter för läkemedelsföretag.

Det är för tidigt att tala om att skriva ut en fullfjädrad pophjärna, säger Wallace, men att veta hur man organiserar celler så att de bildar rätt neurala kopplingar är ett genombrott i sig.

För att skapa den sexlagersstrukturen har forskare skapat en speciell biologisk färg baserad på naturliga kolhydratmaterial. Den unika färgen har förmågan att reproducera exakt cellspridning genom hela materialets struktur, vilket ger en sällsynt nivå av cellskydd.

Biologisk färg är speciellt utformad för 3D-utskrift och kan användas under normala förhållanden för att odla celler, utan behov av dyr utrustning.

Resultatet av sådan tryckning är en skiktad struktur, exakt densamma som den som observeras i naturlig hjärnvävnad, cellerna är ordnade i en viss ordning och förblir i de lager som tilldelats dem.

Denna utveckling, enligt Wallace, öppnar upp möjligheten att använda andra, mer komplexa skrivare för att skapa testmodeller.

Experterna noterade också att den nya tryckprincipen ännu inte kan användas inom neurokirurgi, eftersom den artificiella hjärnvävnaden är kortlivad; dessutom är 3D-modellen, trots den exakta imitationen, inte en 100 % analog av den verkliga hjärnan.

Tidigare skapades alla artificiella modeller i två dimensioner, men den nya 3D-modellen för forskningen närmare verkliga förhållanden.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]