Gli scienziati producono il primo tessuto cerebrale stampato in 3D da utilizzare nella ricerca

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Di Ernie Mundell HealthDay Reporter

MARTEDÌ febbraio 6, 2024 -- Gli scienziati affermano di aver creato il primo tessuto cerebrale stampato in 3D in cui i neuroni si collegano in rete e "parlano" tra loro.

La svolta potrebbe rappresentare un progresso per lo studio dei processi neurologici in laboratorio. , afferma un team dell'Università del Wisconsin-Madison.

"Questo potrebbe essere un modello estremamente potente per aiutarci a capire come le cellule cerebrali e le parti del cervello comunicano negli esseri umani", ha affermato l'autore principale dello studio Su-Chun Zhang, professore di neuroscienze e neurologia al Waisman Center della UW–Madison.

"Potrebbe cambiare il modo in cui guardiamo alla biologia delle cellule staminali, alle neuroscienze e alla patogenesi di molti disturbi neurologici e psichiatrici", ha aggiunto in un comunicato stampa universitario.

Il team di Zhang ha osservato che i ricercatori hanno già un modello organico per la ricerca sul cervello, chiamato organoidi cerebrali. Ma gli organoidi crescono con un'organizzazione cellulare e una capacità interconnettiva molto inferiori rispetto al nuovo tessuto stampato in 3D.

Con il nuovo processo del suo laboratorio, "abbiamo stampato il cervello. corteccia e striato, e ciò che abbiamo scoperto è stato piuttosto sorprendente”, ha detto Zhang “Anche quando abbiamo stampato cellule diverse appartenenti a diverse parti del cervello, erano ancora in grado di parlare tra loro in un modo molto speciale e specifico”.

Segnalazione del 1 febbraio nella rivista Cell Stem Cell, il team di Madison ha affermato che la loro tecnologia di stampa 3D è migliorata rispetto ai tentativi precedenti di creare tessuto cerebrale stampato in 3D.

I tessuti del laboratorio di Madison includono neuroni creati da cellule staminali celle e sono orientate secondo uno schema diverso rispetto a quello utilizzato nei tentativi precedenti.

Le cellule sono inoltre incorporate in una forma più morbida di gel "bioinchiostro" rispetto a quella utilizzata in precedenza.

Come ha spiegato Zhang, "il tessuto ha ancora una struttura sufficiente per restare insieme, ma è abbastanza morbido da consentire ai neuroni di crescere l'uno nell'altro e iniziare a parlare tra loro."

Ciò significa che le diverse cellule cerebrali nel nuovo tessuto utilizzano sostanze chimiche neurotrasmettitori per inviarsi segnali l'una all'altra. Possono anche formarsi reti neurali, come si vede nei cervelli viventi, ha detto il gruppo di Zhang.

"Il nostro laboratorio è molto speciale in quanto siamo in grado di produrre praticamente qualsiasi tipo di neurone in qualsiasi momento. Quindi possiamo metterli insieme quasi in qualsiasi momento e nel modo che preferiamo", ha aggiunto Zhang. "Poiché possiamo stampare il tessuto in base alla progettazione, possiamo avere un sistema definito per osservare come funziona la nostra rete cerebrale umana. Possiamo osservare in modo molto specifico come funziona il nervo le cellule parlano tra loro in determinate condizioni perché possiamo stampare esattamente ciò che vogliamo."

L'equipaggio di Madison ritiene che il loro nuovo tessuto stampato in 3D potrebbe essere facilmente utilizzato dalla maggior parte dei laboratori di ricerca. Non richiede attrezzature speciali e gli scienziati possono studiare i processi neurologici utilizzando microscopi standard.

Le potenziali applicazioni includono studi sulla sindrome di Down, sul morbo di Alzheimer, sullo sviluppo del cervello e sulla creazione di farmaci sperimentali, hanno affermato i ricercatori.

La svolta chiave qui è che il tessuto stampato in 3D forma vere e proprie reti neurologiche, ha detto Zhang.

"In passato, abbiamo spesso guardato a una cosa alla volta, il che significa che spesso tralasciamo alcuni componenti critici. Il nostro cervello opera in rete", ha detto. "Vogliamo stampare il tessuto cerebrale in questo modo perché le cellule non funzionano da sole. Parlano tra loro. Ecco come funziona il nostro cervello, e bisogna studiarlo tutti insieme per capirlo davvero."

Fonti

  • Università del Wisconsin-Madison, comunicato stampa, 1 febbraio 2024

    • Disclaimer: i dati statistici negli articoli medici forniscono tendenze generali e non riguardano i singoli individui variano notevolmente. Cerca sempre una consulenza medica personalizzata per le decisioni sanitarie individuali.

    Fonte: HealthDay

    Pubblicato : 2024-02-06 22:15

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