16:52 07/02/2024

«Живую» мозговую ткань впервые напечатали на 3D-принтере

Shutterstock/FOTODOM

Ученые из Висконсинского университета в Мэдисоне (США) напечатали на 3D-принтере ткань человеческого мозга, которая смогла расти и функционировать как настоящая. Это достижение стало первым в своем роде. Модель позволит лучше понять, как взаимодействуют клетки мозга и его части.

Технология 3D-печати активно развивается. Ее применяют не только для искусственных материалов, но и для биологических тканей. Однако попытки воссоздать таким образом мозговую ткань не имели успеха.

Съедобная вакцина от гриппа
Авторы новой разработки применили необычный подход. Они решили укладывать слои ткани не вертикально, как это делалось раньше, а горизонтально.

Ученые вырастили клетки мозга из плюрипотентных стволовых клеток и поместили их в мягкий гель – биочернила. Эта субстанция способна сохранять форму и при этом является достаточно мягкой, чтобы позволить нейронам контактировать и взаимодействовать друг с другом. Кроме того, нейроны могут легко получать достаточное количество кислорода и питательных веществ из окружающей среды.

Наблюдения показали, что нейроны проникли сквозь каждый напечатанный слой геля, образуя связи между собой наподобие паутины. Они посылали сигналы, формировали сети и высвобождали нейротрансмиттеры (молекулы, синтезируемые в нервной клетке). Ученые также добавили в ткань другой тип клеток – астроциты.

Ученые напечатали кору головного мозга и полосатое тело. В результате клетки, принадлежащие к разным частям мозга, смогла взаимодействовать между собой. Модель оказалась более точной и управляемой, чем «мини-мозги», созданные в ходе предыдущих попыток, сообщает Cell Stem Cell.

«Модель могла бы изменить наш взгляд на биологию стволовых клеток, неврологию и патогенез многих неврологических и психических расстройств», – отметили авторы научной работы.

Ранее российские ученые напечатали биочернилами аналог барабанной перепонки. Новая технология может помочь пациентам с хроническими заболеваниями среднего уха.