Beynin Yeni Çağı: İnsan Beyin Dokusu Laboratuvarda 3D Baskıyla Oluşturuldu

Beynin Yeni Çağı: İnsan Beyin Dokusu Laboratuvarda 3D Baskıyla Oluşturuldu

Beynin Yeni Çağı: İnsan Beyin Dokusu Laboratuvarda 3D Baskıyla Oluşturuldu

Doku içindeki hücreler büyüyebilir ve birbirleriyle ağlar oluşturabilir

Wisconsin-Madison Üniversitesi’ndeki bilim insanları, dünyada bir ilke imza atarak, gerçek gibi büyüyebilen ve işlev görebilen insan beyin dokusunu 3D baskıyla üretmeyi başardı.

Çalışmanın kıdemli yazarı Wisconsin-Madison Üniversitesi’nden nörobilim ve nöroloji profesörü Su-Chun Zhang yaptığı açıklamada, “Bu, insanlarda beyin hücrelerinin ve beyin bölümlerinin nasıl iletişim kurduğunu anlamamıza yardımcı olacak son derece güçlü bir model olabilir” dedi. “Kök hücre biyolojisine, sinirbilime ve birçok nörolojik ve psikiyatrik bozukluğun patogenezine bakışımızı değiştirebilir.”

Bu buluş, Alzheimer ve Parkinson gibi hastalıklar için tedavi arayışı gibi günümüzde sinirbilimdeki en büyük zorluklardan bazılarıyla mücadele eden araştırmacılar için çok yönlü ve etkili bir araç sağlama potansiyeline sahiptir.

3D baskı teknolojisi son yıllarda büyük bir hızla gelişerek bir dizi etkileyici uygulamaya yol açtı. İster evcil kaplumbağanızın bir dizi tekerleğe ihtiyacı olsun, ister iki çeşit güzel bir yemek pişirmek isteyin ya da yılan benzeri bir robotun ışığa doğru büyümesini izlemek isteyin, 3D baskı bu konuda size yardımcı olabilir.

Ancak pek çok kullanım alanına rağmen, beyin dokusunu 3D olarak basma girişimleri sınırlı başarı elde etti. Yenilik, UW-Madison’daki ekip sorunu tam anlamıyla tersine çevirmeye karar verdiğinde geldi.

Geleneksel 3D baskıda olduğu gibi katmanları dikey olarak istiflemek yerine yatay olarak çalışmaya karar verdiler. İndüklenmiş pluripotent kök hücrelerden beyin hücreleri ürettiler ve bunları “biyo-mürekkep” adını verdikleri yumuşak bir jel içinde bir sıra kalem gibi dizdiler.

Zhang, “Doku hala bir arada tutmak için yeterli yapıya sahip, ancak nöronların birbiri içinde büyümesine ve birbirleriyle konuşmaya başlamasına izin verecek kadar yumuşak,” diye açıkladı, bu da dokunuzun bir insan vücudunda olduğu gibi büyümesini ve gelişmesini istiyorsanız hayati önem taşıyor.

İlk yazar Yuanwei Yan, “Dokularımız nispeten ince kalıyor ve bu da nöronların büyüme ortamından yeterli oksijen ve yeterli besin almasını kolaylaştırıyor” diye ekledi.

Nöronlar, beynin içindeki karmaşık bağlantılar ağı gibi içlerinde ve aralarında bağlantılar oluşturarak her bir basılı jel katmanına ulaşabilir. Sinyaller gönderebilir, ağlar oluşturabilir ve nörotransmitterler salgılayarak etkileşime girebilirler. Ekip, nöronların arayüz oluşturması için dokuya başka bir hücre türü olan astrositleri de ekledi.

“Laboratuvarımız, hemen hemen her tür nöronu istediğimiz zaman üretebilmemiz açısından çok özel. Daha sonra bunları neredeyse istediğimiz zaman ve istediğimiz şekilde bir araya getirebiliyoruz,” diyor Zhang.

Yazarlar, bu hassasiyet ve kontrol seviyesinin, kök hücrelerden yetiştirilen insan beyni organoidleri olan “mini beyinler” ile mümkün olanın ötesinde olduğunu söylüyorlar. Yazarlar ayrıca 3D baskı sistemlerini beynin iki farklı bölgesinden dokular üreterek test ettiler.

“Serebral korteks ve striatumu yazdırdık ve bulduğumuz şey oldukça çarpıcıydı. Beynin farklı bölümlerine ait farklı hücreleri yazdırdığımızda bile, birbirleriyle çok özel ve spesifik bir şekilde konuşabiliyorlardı” diye açıklıyor Zhang.

Ekip, çok fazla süslü ekipmana ihtiyaç duymadığı için tekniklerinin diğer pek çok laboratuvar tarafından erişilebilir olmasını umuyor, ancak daha özel uygulamalar için iyileştirmeler üzerinde de çalışıyorlar.

Zhang, “Geçmişte genellikle her seferinde tek bir şeye bakıyorduk, bu da bazı kritik bileşenleri gözden kaçırdığımız anlamına geliyordu” dedi. “Beynimiz ağlar halinde çalışır. Beyin dokusunu bu şekilde yazdırmak istiyoruz çünkü hücreler kendi başlarına çalışmazlar. Birbirleriyle konuşurlar. Beynimiz bu şekilde çalışıyor ve onu gerçekten anlamak için bu şekilde hep birlikte çalışılması gerekiyor.”

Derleyen: Deniz KAFKAS

Kaynak: Beynin Yeni Çağı: İnsan Beyin Dokusu Laboratuvarda 3D Baskıyla Oluşturuldu

Kırık Kemikleri Daha Hızlı İyileştirebilen Yeni Bir Bandaj Geliştirildi

Kırık Kemikleri Daha Hızlı İyileştirebilen Yeni Bir Bandaj Geliştirildi

One thought on “Beynin Yeni Çağı: İnsan Beyin Dokusu Laboratuvarda 3D Baskıyla Oluşturuldu

Bir yanıt yazın

Bu site, istenmeyenleri azaltmak için Akismet kullanıyor. Yorum verilerinizin nasıl işlendiği hakkında daha fazla bilgi edinin.

Çok Okunan Yazılar