Wissenschaftler stellen das erste 3D-gedruckte Gehirngewebe für Forschungszwecke her

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Von Ernie Mundell HealthDay Reporter

DIENSTAG, 2. Februar 6. 2024 – Wissenschaftler sagen, dass sie das erste 3D-gedruckte Gehirngewebe geschaffen haben, in dem sich Neuronen vernetzen und miteinander „sprechen“.

Der Durchbruch könnte ein Fortschritt für die Untersuchung neurologischer Prozesse im Labor sein , sagt ein Team der University of Wisconsin-Madison.

„Dies könnte ein äußerst leistungsfähiges Modell sein, das uns hilft zu verstehen, wie Gehirnzellen und Teile des Gehirns beim Menschen kommunizieren“, sagte der Hauptautor der Studie Su-Chun Zhang, Professorin für Neurowissenschaften und Neurologie am Waisman Center der UW-Madison.

„Es könnte die Art und Weise verändern, wie wir die Stammzellbiologie, die Neurowissenschaften und die Pathogenese vieler neurologischer und psychiatrischer Erkrankungen betrachten“, fügte er in einer Pressemitteilung der Universität hinzu.

Zhangs Team stellte fest, dass Forscher dies bereits getan haben ein organisches Modell für die Gehirnforschung, sogenannte Gehirnorganoide. Organoide wachsen jedoch mit viel weniger zellulärer Organisation und Vernetzungsfähigkeit als das neue 3D-gedruckte Gewebe.

Mit dem neuen Verfahren seines Labors „druckten wir das Gehirn „Selbst wenn wir verschiedene Zellen, die zu verschiedenen Teilen des Gehirns gehören, gedruckt haben, waren sie immer noch in der Lage, auf ganz besondere und spezifische Weise miteinander zu kommunizieren.“

Berichterstattung vom 1. Februar in der Zeitschrift Cell Stem Cell, sagte das Madison-Team, dass seine 3D-Drucktechnologie sich gegenüber früheren Versuchen zur Herstellung von 3D-gedrucktem Gehirngewebe verbessert habe.

Zu den Geweben des Madison-Labors gehören Neuronen, die aus Stammzellen hergestellt wurden Zellen, und sie sind in einem anderen Muster ausgerichtet als in früheren Versuchen.

Die Zellen sind außerdem in eine weichere Form von „Bio-Tinten“-Gel eingebettet als zuvor.

Zhang erklärte es so: „Das Gewebe hat immer noch genug Struktur, um zusammenzuhalten, aber das ist es.“ weich genug, damit die Neuronen ineinander wachsen und miteinander sprechen können.“

Das bedeutet, dass unterschiedliche Gehirnzellen im neuen Gewebe Neurotransmitter-Chemikalien verwenden, um einander Signale zu senden. Sie können sich sogar bilden Neuronale Netze, wie sie in lebenden Gehirnen zu sehen sind, sagte Zhangs Gruppe.

„Unser Labor ist insofern etwas ganz Besonderes, als wir in der Lage sind, praktisch jede Art von Neuronen zu jeder Zeit zu produzieren und sie dann zusammenzusetzen.“ „Weil wir das Gewebe nach Belieben drucken können, können wir ein definiertes System haben, um zu untersuchen, wie unser menschliches Gehirnnetzwerk funktioniert.“ Zellen kommunizieren unter bestimmten Bedingungen miteinander, weil wir genau das drucken können, was wir wollen.“

Das Madison-Team glaubt, dass ihr neues 3D-gedrucktes Gewebe von den meisten Forschungslabors problemlos verwendet werden könnte. Es ist keine spezielle Ausrüstung erforderlich und Wissenschaftler können neurologische Prozesse mit Standardmikroskopen untersuchen.

Mögliche Anwendungen umfassen Studien zum Down-Syndrom, zur Alzheimer-Krankheit, zur Gehirnentwicklung und zur Entwicklung experimenteller Medikamente, sagten die Forscher.

Der entscheidende Durchbruch besteht darin, dass das 3D-gedruckte Gewebe echte neurologische Netzwerke bildet. Zhang sagte.

„In der Vergangenheit haben wir uns oft jeweils nur eine Sache angesehen, was bedeutet, dass wir oft einige kritische Komponenten übersehen.“ „Unser Gehirn arbeitet in Netzwerken“, sagte er. „Wir wollen Gehirngewebe auf diese Weise drucken, weil Zellen nicht für sich selbst funktionieren.“ Sie reden miteinander. So funktioniert unser Gehirn, und es muss insgesamt auf diese Weise untersucht werden, um es wirklich zu verstehen.“

Quellen

  • University of Wisconsin-Madison, Pressemitteilung, 1. Februar 2024

    • Haftungsausschluss: Statistische Daten in medizinischen Artikeln stellen allgemeine Trends dar und beziehen sich nicht auf einzelne Faktoren Lassen Sie sich bei individuellen Gesundheitsentscheidungen immer persönlich beraten.

    Quelle: HealthDay

    Gesendet : 2024-02-06 22:15

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