توسط اندی کوربلی -5 اکتبر 2023-تصویر بافت قشر مغز دو لایه پرینت سه بعدی در مغز موش – اعتبار دانشگاه آکسفورد.
پیشرفت هیجان انگیزی از دانشگاه آکسفورد چشم انداز ساخت سریع سلول های بنیادی را برای درمان آسیب های مغزی در انسان در آینده، در واقع با چاپ سه بعدی سلول های مغز، افزایش داده است.
در آزمایش‌ها، سلولهای کاشته‌شده هم از نظر ساختاری و هم از نظر عملکرد در مغز حیوانات ادغام شدند.
این مطالعه ابتکاری که در مجله Nature Communications منتشر شده است، اولین باری است که سلول های عصبی به صورت سه بعدی برای تقلید از معماری قشر مغز چاپ می شوند.
موفقیت این مطالعه که بخشی از یک دوره 10 ساله تحقیقات منتشر شده در مورد چاپ سه بعدی سلول های کشت شده و بافت های مصنوعی می باشد، امیدها به امکان استفاده از فناوری مشابه برای درمان آسیب های مغزی را افزایش داده است
هر ساله حدود 70 میلیون نفر در سراسر جهان از آسیب های مغزی ناشی از جراحت (TBI) رنج می برند که از این تعداد پنج میلیون شدید یا کشنده هستند. هیچ درمان موثر یا مطمئنی وجود ندارد.
با این حال، درمان‌های نوین بازسازی بافت به‌عنوان یک مسیر امیدوارکننده برای درمان دیده می‌شوند. به ویژه درمان هایی که از سلول های کاشته شده گرفته شده از سلول های بنیادی خود بیمار استفاده می کنند.
در این مطالعه جدید، محققان برای ایجاد یک بافت مغزی دو لایه با استفاده از سلول های بنیادی عصبی انسان از تکنیک های چاپ سه بعدی استفاده کردند. هنگامی که این سلول ها در مغز موش ها کاشته شدند، علیرغم تفاوت میان دو گونه، به طور دلگرم کننده ای یکپارچگی ساختاری و عملکردی قابل قبولی با بافت میزبان نشان دادند.
سپس سلول‌ها در محلولی غوطه‌ور شدند تا دو «جوهر زیستی» تولید کنند که سپس برای تولید یک ساختار دو لایه که برای هفته‌ها حفظ شد، چاپ شدند.
محققان از سلولهای بنیادی پرتوان انسان مدرن استفاده کردند که با فعال کردن ژن‌هایی ایجاد می‌شوند که باعث بازنشانی بافت نمونه پوست به حالت پایه می‌شوند و سپس می‌توانند برای تبدیل به اکثر انواع بافت‌ها برنامه‌ریزی مجدد شوند.
دکتر یونگ چنگ جین، نویسنده ارشد این مطالعه از دانشکده شیمی دانشگاه آکسفورد می گوید: «این پژوهش فرصتی منحصر به فرد برای کاوش در عملکرد قشر انسان فراهم می کند و در دراز مدت، روزنه امیدی برای افرادی است که دچار آسیب های مغزی می شوند.»
سلولهای کاشته‌شده همچنین فعالیت ارسال و دریافت سیگنال عصبی را نشان دادند که با سلولهای میزبان همسان بود – که نشان دهنده برقراری ارتباط میان سلولهای انسان و موش با یکدیگر و یکپارچگی عملکردی و ساختاری در مغز می‌باشند.
دکتر لینا ژو، نویسنده ارشد، به آکسفوردپرس گفت: «تکنیک چاپ قطره‌ای ما ابزاری برای مهندسی بافت‌های سه بعدی زنده با معماری‌های دلخواه فراهم می‌کند، که ما را به ایجاد درمان‌های کاشت شخصی سازی شده برای آسیب مغزی نزدیک‌تر می‌کند».
پروفسور زولتان مولنار، یکی دیگر از نویسندگان ارشد، گفت: اگرچه این فناوری هنوز به طور کامل پیشرفت نکرده است، اما این مطالعه نشان دهنده شیوه نویدبخش درمان آسیب های مغزی در آینده است.
پروفسور زولتان مولنار، یکی دیگر از نویسندگان ارشد، گفت: رشد مغز انسان یک فرآیند ظریف و پیچیده با یک طراحی پیچیده است. ساده لوحانه است اگر فکر کنیم می‌توانیم کل توالی سلولی را در آزمایشگاه بازسازی کنیم.»
با این وجود، پروژه پرینت سه بعدی ما پیشرفت قابل توجهی در کنترل سرنوشت و ترتیب سلولهای بنیادی انسان برای تشکیل واحدهای عملکردی اصلی قشر مغز نشان می‌دهد.
