शास्त्रज्ञांनी एक 3D बायोप्रिंटिंग प्लॅटफॉर्म विकसित केला आहे जो कार्यात्मक एकत्र करतो मानवी तंत्रिका ऊतक. मुद्रित ऊतींमधील पूर्वज पेशी न्यूरल सर्किट तयार करण्यासाठी वाढतात आणि इतर न्यूरॉन्ससह कार्यात्मक कनेक्शन बनवतात त्यामुळे नैसर्गिक नक्कल करतात मेंदू ऊती न्यूरल टिश्यू अभियांत्रिकी आणि 3D बायोप्रिंटिंग तंत्रज्ञानामध्ये ही एक महत्त्वपूर्ण प्रगती आहे. अशा बायोप्रिंटेड न्यूरल टिश्यूज मॉडेलिंगमध्ये वापरल्या जाऊ शकतात मानवी न्यूरल नेटवर्क्सच्या कमतरतेमुळे होणारे रोग (जसे की अल्झायमर, पार्किन्सन इ.). मेंदूच्या आजाराच्या कोणत्याही तपासणीसाठी कसे हे समजून घेणे आवश्यक आहे मानवी न्यूरल नेटवर्क कार्य करतात.
3D बायोप्रिंटिंग एक जोड प्रक्रिया आहे जिथे योग्य नैसर्गिक किंवा कृत्रिम बायोमटेरियल (बायोइंक) जिवंत पेशींमध्ये मिसळले जाते आणि मुद्रित, थर-दर-थर, नैसर्गिक ऊतक-समान-त्रि-आयामी संरचनांमध्ये. पेशी बायोइंकमध्ये वाढतात आणि नैसर्गिक ऊती किंवा अवयवाची नक्कल करण्यासाठी संरचना विकसित होतात. या तंत्रज्ञानामध्ये अनुप्रयोग सापडले आहेत पुनरुत्पादक पेशी, ऊती आणि अवयवांच्या बायोप्रिंटिंगसाठी औषध आणि अभ्यासासाठी मॉडेल म्हणून संशोधन मानवी शरीर ग्लासमध्येविशेषतः मानवी मज्जासंस्था.
चा अभ्यास मानवी प्राथमिक नमुने उपलब्ध नसल्यामुळे मज्जासंस्थेला मर्यादा येतात. प्राणी मॉडेल उपयुक्त आहेत परंतु प्रजाती-विशिष्ट फरकाने ग्रस्त आहेत म्हणून ते अनिवार्य आहे ग्लासमध्ये चे मॉडेल मानवी कसे तपासण्यासाठी मज्जासंस्था मानवी न्यूरल नेटवर्क्स न्यूरल नेटवर्क्सच्या कमजोरीमुळे झालेल्या रोगांवर उपचार शोधण्यासाठी कार्य करतात.
मानवी स्टेम पेशींचा वापर करून भूतकाळात न्यूरल टिश्यू थ्रीडी मुद्रित केले गेले होते परंतु त्यात न्यूरल नेटवर्क तयार होत नव्हते. मुद्रित ऊतींनी अनेक कारणांमुळे पेशींमध्ये संबंध निर्माण केल्याचे दिसून आले नाही. या उणिवा आता दूर झाल्या आहेत.
नुकत्याच झालेल्या एका अभ्यासात, संशोधक मूलभूत बायोइंक म्हणून फायब्रिन हायड्रोजेल (फायब्रिनोजेन आणि थ्रोम्बिन यांचा समावेश असलेले) निवडले आणि एक स्तरित रचना मुद्रित करण्याची योजना आखली ज्यामध्ये पूर्वज पेशी वाढू शकतील आणि थरांमध्ये आणि सर्व थरांमध्ये सिनॅप्स तयार करू शकतील, परंतु मुद्रणादरम्यान लेयर स्टॅक करण्याचा मार्ग त्यांनी बदलला. थरांना अनुलंब स्टॅक करण्याच्या पारंपारिक पद्धतीऐवजी, त्यांनी दुसऱ्या क्षैतिजरित्या पुढील स्तर मुद्रित करणे निवडले. वरवर पाहता, यामुळे फरक पडला. त्यांचे 3D बायोप्रिंटिंग प्लॅटफॉर्म कार्यात्मक असेम्बल असल्याचे आढळले मानवी तंत्रिका ऊतक. इतर विद्यमान प्लॅटफॉर्मवर सुधारणा, द मानवी या प्लॅटफॉर्मद्वारे मुद्रित केलेल्या न्यूरल टिश्यूने न्यूरल नेटवर्क आणि स्तरांच्या आत आणि दरम्यान इतर न्यूरॉन्स आणि ग्लिअल पेशींशी कार्यात्मक कनेक्शन तयार केले. अशा प्रकारची ही पहिलीच घटना आहे आणि न्यूरल टिश्यू इंजिनीअरिंगमध्ये एक महत्त्वपूर्ण पाऊल आहे. मेंदूच्या कार्यामध्ये नक्कल करणाऱ्या मज्जातंतूंच्या ऊतींचे प्रयोगशाळेतील संश्लेषण रोमांचक वाटते. ही प्रगती संशोधकांना मॉडेलिंगमध्ये नक्कीच मदत करेल मानवी न्यूरल नेटवर्क बिघडल्यामुळे होणारे मेंदूचे रोग संभाव्य उपचार शोधण्याची यंत्रणा चांगल्या प्रकारे समजून घेण्यासाठी.
***
संदर्भ:
- कॅडेना एम., इत्यादी 2020. न्यूरल टिश्यूजचे 3D बायोप्रिंटिंग. प्रगत आरोग्य सेवा सामग्री खंड 10, अंक 15 2001600. DOI: https://doi.org/10.1002/adhm.202001600
- यान वाई., इत्यादी 2024. चे 3D बायोप्रिंटिंग मानवी कार्यात्मक कनेक्टिव्हिटीसह तंत्रिका ऊतक. सेल स्टेम सेल तंत्रज्ञान| खंड 31, अंक 2, P260-274.E7, फेब्रुवारी 01, 2024. DOI: https://doi.org/10.1016/j.stem.2023.12.009
***
