Araştırmacılar laboratuvarda canlı beyin hücresi ağlarını ‘biyobaskı’ yapıyor

Araştırmacılar, doku mühendisliği yaklaşımı ve sırasıyla canlı hücreler ve hücre dışı materyaller içeren iki biyomürekkep ile biyobaskı kullanarak, beyinde görülen gri madde ve beyaz maddenin düzenini taklit etmeyi başardılar.

Araştırmayı yürüten Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Bölümü’nden Profesör John Forsythe, iki boyutlu sinir hücresi kültürlerinin daha önce sinir ağlarının oluşumunu ve hastalık mekanizmalarını incelemek için kullanıldığını, ancak bu nispeten düz yapıların gerçekleri yansıtmadığını söyledi. Nöronların büyüme ve çevreleriyle etkileşim kurma şekli.

Profesör Forsythe, “Bu araştırmada oluşturulan ağlar, canlı bir beyindeki devrelerin 3 boyutlu doğasını yakından kopyaladı; burada sinir hücreleri, korteksin farklı katmanları arasında bağlantılar oluşturmak için nörit adı verilen süreçleri genişletiyor” dedi.

“Basılı ‘gri madde’ veya hücresel katmandaki nöronlardan büyüyen projeksiyonların, ‘beyaz madde’ katmanı boyunca kolaylıkla büyüdüğünü ve bunu diğer katmanlardaki nöronlarla iletişim kurmak için bir ‘otoyol’ olarak kullandığını bulduk.

“Beynin bölgelerinde gördüklerimize benzer temel bir düzen oluşturmakla kalmadık, aynı zamanda nöronların aslında benzer şekilde davrandığını ve performans sergilediğini de bulduk.”

Hassas elektrofizyolojik ölçümler, elektrik ve ilaç uyarımı ile uyarılan yanıtlara ek olarak 3 boyutlu nöron ağlarında kendiliğinden sinir benzeri aktivitenin gerçekleştiğini doğruladı.

Doku mühendisliğiyle üretilmiş 3 boyutlu ağlarda tespit edilebilir elektriksel aktivitenin varlığı, sinir bilimi ve biyobaskı alanında önemli bir ileri adımı temsil ediyor.

Biyobaskılı 3 boyutlu sinir ağları, sinirlerin ve sinir ağlarının nasıl oluştuğunu ve büyüdüğünü incelemek, bazı hastalıkların nörotransmisyonu nasıl etkilediğini araştırmak ve ilaçların sinir hücreleri ve sinir sistemi üzerindeki etkilerini taramak için umut verici bir platform olabilir.