Naujos publikacijos
3D spausdintuvu atspausdinta tiksli smegenų audinio kopija
Paskutinį kartą peržiūrėta: 02.07.2025
Visas „iLive“ turinys yra peržiūrėtas medicinoje arba tikrinamas, kad būtų užtikrintas kuo didesnis faktinis tikslumas.
Mes turime griežtas įsigijimo gaires ir susiejamos tik su geros reputacijos žiniasklaidos svetainėmis, akademinių tyrimų institucijomis ir, jei įmanoma, medicininiu požiūriu peržiūrimais tyrimais. Atkreipkite dėmesį, kad skliausteliuose ([1], [2] ir tt) esantys numeriai yra paspaudžiami nuorodos į šias studijas.
Jei manote, kad bet koks mūsų turinys yra netikslus, pasenęs arba kitaip abejotinas, pasirinkite jį ir paspauskite Ctrl + Enter.
Žmogaus smegenyse yra daugiau nei 80 milijardų nervinių ląstelių, ir tyrėjams teko susidurti su sunkia užduotimi – sukurti dirbtinį audinį, kad būtų galima ištirti smegenų veikimą, tačiau visi bandymai baigėsi nesėkme.
Viename Australijos tyrimų centre specialistams pavyko priartėti prie šios problemos sprendimo. ACES centras atspausdino 3D modelį, kuris ne tik imituoja smegenų audinio struktūrą ir susideda iš nervinių ląstelių, bet ir sudaro santykinai taisyklingas neuronines jungtis.
Smegenų audinio kaina tyrimams yra gana didelė. Kurdami naujus vaistus, farmacijos gamintojai išleidžia milžiniškas pinigų sumas (milijonus dolerių) bandymams su gyvūnais. Verta paminėti, kad net ir po sėkmingų bandymų su gyvūnais, atliekant bandymus su žmonėmis, paaiškėja, kad vaistai turi priešingą veiksmingumą. Pasak mokslininkų, taip yra dėl to, kad žmogaus smegenys skiriasi nuo gyvūnų smegenų.
Trimačiu spausdintuvu atspausdintas smegenų audinio modelis labai tiksliai imituoja žmogaus smegenų audinį ir tikimasi, kad jis bus naudingas ne tik bandant naujus vaistus, bet ir tiriant įvairias atrofines ligas bei smegenų sutrikimus.
Mokslinio projekto autorius profesorius Gordonas Wallace'as paaiškino, kad jo tyrimų grupės sukūrimą galima laikyti dideliu žingsniu į priekį, nes tiriamasis smegenų audinys ne tik leis geriau suprasti smegenų veikimo principą ir tam tikrų ligų vystymąsi, bet ir atvers puikias galimybes farmacijos įmonėms.
Pasak Wallace'o, dar per anksti kalbėti apie visaverčių „pop“ smegenų spausdinimą, tačiau žinojimas, kaip organizuoti ląsteles taip, kad jos sudarytų tinkamus neuroninius ryšius, jau yra tikras proveržis.
Norėdami sukurti šešių sluoksnių struktūrą, mokslininkai sukūrė specialius biologinius dažus, pagrįstus natūraliomis angliavandenių medžiagomis. Unikalūs dažai pasižymi gebėjimu atkurti tikslų ląstelių pasiskirstymą visoje medžiagos struktūroje, taip užtikrindami retą ląstelių apsaugos lygį.
Biologiniai dažai yra specialiai sukurti 3D spausdinimui ir gali būti naudojami įprastomis sąlygomis ląstelėms auginti, nereikalaujant brangios įrangos.
Tokio spausdinimo rezultatas yra sluoksniuota struktūra, lygiai tokia pati, kokia stebima natūraliame smegenų audinyje, ląstelės išsidėsčiusios tam tikra tvarka ir išlieka joms priskirtuose sluoksniuose.
Ši plėtra, anot Wallace'o, atveria galimybę naudoti kitus, sudėtingesnius spausdintuvus bandymų modeliams kurti.
Ekspertai taip pat pažymėjo, kad naujasis spausdinimo principas kol kas negali būti naudojamas neurochirurgijoje, nes dirbtinis smegenų audinys yra trumpalaikis; be to, nepaisant tikslios imitacijos, 3D modelis nėra 100 % tikrų smegenų analogas.
Anksčiau visi dirbtiniai modeliai buvo kuriami dviem matmenimis, tačiau naujasis 3D modelis priartina tyrimus prie realių sąlygų.
[