Cientistas desenvolveram uma plataforma de bioimpressão 3D que reúne funcionalidades humano tecidos neurais. As células progenitoras nos tecidos impressos crescem para formar circuitos neurais e fazer conexões funcionais com outros neurônios, imitando assim os neurônios naturais. cérebro tecidos. Este é um progresso significativo na engenharia de tecidos neurais e na tecnologia de bioimpressão 3D. Tais tecidos neurais bioimpressos podem ser usados na modelagem humano doenças (como Alzheimer, Parkinson, etc.) causadas devido ao comprometimento das redes neurais. Qualquer investigação de doença cerebral requer a compreensão de como o humano redes neurais operam.
Bioimpressão 3D é um processo aditivo onde biomaterial natural ou sintético adequado (biotinta) é misturado com células vivas e impresso, camada por camada, em estruturas tridimensionais semelhantes a tecidos naturais. As células crescem na biotinta e as estruturas se desenvolvem para imitar tecidos ou órgãos naturais. Esta tecnologia encontrou aplicações em regenerativo medicina para bioimpressão de células, tecidos e órgãos e em pesquisa como modelo para estudar humano corpo in vitro, Particularmente humano sistema nervoso.
Estudo de humano o sistema nervoso enfrenta limitações devido à indisponibilidade de amostras primárias. Os modelos animais são úteis, mas sofrem de diferenças específicas das espécies, daí o imperativo de in vitro modelos do humano sistema nervoso para investigar como o humano as redes neurais operam no sentido de encontrar tratamentos para doenças atribuídas ao comprometimento das redes neurais.
Pessoas os tecidos neurais foram impressos em 3D no passado usando células-tronco, mas não tinham formação de rede neural. O tecido impresso não demonstrou ter formado conexões entre as células por vários motivos. Essas deficiências foram superadas agora.
Em um estudo recente, pesquisadores escolheram o hidrogel de fibrina (consistindo de fibrinogênio e trombina) como biotinta básica e planejaram imprimir uma estrutura em camadas na qual as células progenitoras pudessem crescer e formar sinapses dentro e através das camadas, mas eles mudaram a maneira como as camadas são empilhadas durante a impressão. Em vez da forma tradicional de empilhar camadas verticalmente, eles optaram por imprimir camadas próximas a outras horizontalmente. Aparentemente, isso fez a diferença. Descobriu-se que sua plataforma de bioimpressão 3D monta funcional humano tecido neural. Uma melhoria em relação a outras plataformas existentes, o humano o tecido neural impresso por esta plataforma formou redes neurais e conexões funcionais com outros neurônios e células gliais dentro e entre as camadas. Este é o primeiro caso e é um avanço significativo na engenharia de tecidos neurais. A síntese laboratorial de tecido nervoso que imita a função do cérebro parece emocionante. Este progresso certamente ajudará os pesquisadores na modelagem humano doenças cerebrais causadas por comprometimento da rede neural para entender melhor o mecanismo para encontrar um possível tratamento.
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Referências:
- Cadena M., et al 2020. Bioimpressão 3D de tecidos neurais. Materiais Avançados de Saúde Volume 10, Edição 15 2001600. DOI: https://doi.org/10.1002/adhm.202001600
- Yan Y., et al 2024. Bioimpressão 3D de humano tecidos neurais com conectividade funcional. Tecnologia de células-tronco celulares | Volume 31, Edição 2, P260-274.E7, 01 de fevereiro de 2024. DOI: https://doi.org/10.1016/j.stem.2023.12.009
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