Egy friss tanulmány alapján első alkalommal sikerült 3D nyomtatóval működőképes emberi agyszövetet létrehozni – írja a Live Science. A kevesebb mint 0,02 centiméter vastagságú szövet idegsejteket és glia nevű támogató sejteket egyaránt tartalmaz. Ezek a sejtek képesek egymással kommunikálni és hálózatokat alkotni, ahogyan egy valódi emberi agyban is tennék.
A szövetet egy biológiai nyomtató segítségével alkották meg, amely vízszintes rétegekben rakott le egy őssejtekkel teli gélt. Az őssejteket ezután a fejlődést serkentő vegyi anyagokkal rávették, hogy agysejtekké alakuljanak. A szövetrétegeket egyenként, óvatosan egymásra helyezték egy laboratóriumi tálon, hogy egy teljes szövetmodellt hozzanak létre.
A szakértők remélik, hogy eredményeik jól kiegészítik majd az emberi agy más modelljeit. Az ilyen, valódi emberi sejtekből készített modellek pontosabban reprezentálják az emberi agy bonyolult és egyedi jellemzőit, mint a hagyományos állati modellek. A valódi modellek közé tartoznak az organoidok, amelyek az agy miniatűr, egyszerűsített másolatai.
Az organoidokkal ellentétben a nyomtatási technika nagyobb ellenőrzést biztosít a tudósok számára, hogy a végleges szövetben mely sejtek hova kerüljenek. Dr. Su-Chun Zhang, a Wisconsin-Madison Egyetem munkatársa és a csapat tagja szerint a nyomtatott szöveten belül az idegek két-öt héten belül összeköttetést alakítanak ki egymással, ez a folyamat az organoidok esetében több hónapot is igénybe vehet.
A gyorsaságnak köszönhetően a nyomtatott agyszövet különböző változatai is sokkal könnyebben elkészíthetők, mint az organoidok.
A tudósok korábban már próbálkoztak emberi agyszövet nyomtatásával, a kész modellben lévő neuronok és gliák azonban nem tudtak megfelelő, működő kapcsolatokat kialakítani egymással. Az új nyomtatási módszer lehetővé tette a hálózatok kialakulását, mivel olyan gélt használtak, amely elég puha volt ahhoz, hogy megkönnyítse ezt a folyamatot, és elég teret engedjen a sejteknek a kapcsolódáshoz. A gélnek megvolt a szükséges plusz szilárdsága is az agyszövet rétegeinek összetartásához.
A hagyományos 3D nyomtatási módszerek az agyrétegeket függőlegesen rakják le. A vízszintes megközelítés lehetővé tette, hogy a rétegek vékonyabbak legyenek, és így a bennük lévő sejtek a lehető legtöbb oxigénhez és tápanyaghoz jussanak.
A kinyomtatott őssejtek kifejlett neuronokká és gliákká fejlődtek, amelyek az emberi agyban találhatóakhoz hasonló hálózatokat alkottak, és még kommunikáltak is egymással a neurotranszmittereknek nevezett kémiai hírvivőkön keresztül. A nyomtatott sejtek, amelyek normális esetben az agy különböző részeihez tartoznak, szintén kapcsolatokat alakítottak ki egymással.
Az új modell még messze nem tökéletes, a gél puhasága miatt például több réteget egyszerre nem lehet kinyomtatni. A csapat most azon dolgozik, hogy továbbfejlessze a technológiát.
