Hollanda’daki Delfta Teknik Üniversitesi’nin bilim adamları, tıpkı gerçek beyinde olduğu gibi, nöronların büyümesini ve ağları oluşturmasına izin veren beynin 3D baskı modeli geliştirdiler. Bu gelişme, yumuşak sinir dokusunu ve beynin hücre dışı matrisinin liflerini simüle etmek için küçük nanostolbikler kullanır.
Petri’nin hücreleri yetiştirmek için kullanılan geleneksel bardakları düz ve serttir, bu da beynin yumuşak, lifli ortamına karşılık gelmez. Ekip, Nanota ile iki foton polimerizasyon-3D baskı yöntemini kullanarak nanostolbik dizilerini yarattı. Her biri insan saçından bin kat daha ince olan bu sütunlar, yüzeydeki küçük ormanlar gibi bulunur.
Araştırmacılar, sütunların genişliğini ve yüksekliğini değiştirerek, hücrelerin mikro veya nanoyapıların yüzeyi boyunca hareket ederken hissettikleri mekanik özellik olan etkin kaydırma modüllerini kurdular. Araştırma başkanı Angelo Angardo, “Bu, nanostolbiyelerin kendisinin materyali zor olsa da, nöronları aldatıyor, beyne benzer, beyne benzer bir şekilde“ düşünmeye ”zorluyor” diye açıklıyor.
Modeli kontrol etmek için, bilim adamları nanostolbikler üzerinde üç farklı türde nöral hücre yetiştirdiler. Nöronların rastgele yönlerde büyüdüğü geleneksel düz petri bardaklarının aksine, 3D baskılı nanostolbiyik dizilerinde, her üç hücre türü de daha organize edildi ve belirli açılarda ağlar oluşturdu.
Çalışma ayrıca, yeni bileşikler ararken nöronlar – nöronları yönlendiren yapılar hakkında yeni veriler ortaya koydu. Nanostolbikler üzerinde büyüme konileri, gerçek beyindeki süreçlere daha fazla benzeyen her yöne uzun süreçleri yönlendirdi.
Çalışmanın ilk yazarı George Flamurakis, yaratılan ortamın nöronların olgunlaşmasına katkıda bulunduğunu belirtiyor. Kolonlarda büyütülen nöral selef hücreleri, düz yüzeylerdeki hücrelere kıyasla olgun nöronların daha yüksek bir seviyesi gösterdi.
Geliştirilen model, Alzheimer, Parkinson hastalığı ve otistik spektrum bozuklukları gibi nörolojik bozukluklarla ilişkili sağlıklı sinir ağları ve ağlar arasındaki farkları incelemek için yeni fırsatlar sunabilir.
