Исследователи из Центра передового опыта в области электроматериалов (ACES) сделали шаг вперед к решению этой задачи, разработав трехмерную многослойную структуру, включающую нервные клетки, которая имитирует структуру ткани мозга.
Ценность лабораторной мозговой ткани огромна.
Фармацевтические компании тратят миллионы долларов на испытания терапевтических препаратов на животных, а в ходе испытаний на людях обнаруживают, что этот препарат имеет совершенно другой уровень эффективности. Мы не уверены, почему, но человеческий мозг сильно отличается от мозга животного.
Настольный мозг, который точно отражает реальную ткань мозга, будет иметь важное значение для исследования не только действия лекарств, но и таких заболеваний мозга, как шизофрения и дегенеративные заболевания мозга.
Директор ACES и автор исследования профессор Гордон Уоллес сказал, что этот прорыв является значительным прогрессом в стремлении создать лабораторный мозг, который позволит получить важные сведения о функциях мозга, в дополнение к предоставлению экспериментального испытательного стенда для новых лекарств и электрохимических препаратов.
«Мы все еще далеки от печати мозга, но способность упорядочивать клетки так, чтобы они образовывали нейронные сети, является значительным шагом вперед», — сказал профессор Уоллес.
Чтобы создать свою шестислойную структуру, исследователи разработали специальные биочернила, содержащие природные углеводные материалы. Изготовленные на заказ материалы обладают свойствами, которые обеспечивают точное распределение ячеек по всей структуре, обеспечивая при этом редкий уровень защиты ячеек.
Затем биочернила оптимизируются для 3D-печати и разрабатываются для использования в стандартной установке для культивирования клеток без необходимости в дорогостоящем оборудовании для биопечати.
Результатом является слоистая структура, подобная ткани мозга, в которой клетки точно помещаются и остаются в назначенном им слое.
«Это исследование подчеркивает важность интеграции достижений 3D-печати с достижениями в области материаловедения для получения биологического результата», — сказал профессор Уоллес.
"Это открывает путь к использованию более сложных принтеров для создания структур с гораздо более высоким разрешением."
Исследование, финансируемое Австралийской стипендией лауреата профессора Гордона Уоллеса, опубликовано в журнале Biomaterials.