Ученые создали 3D-напечатанную «ткань», которая может помочь в борьбе с болезнями мозга

Brain-3Мозг состоит из примерно 86 миллиардов нервных клеток. Задача исследователей — создать мозговую ткань, благодаря которой они смогут узнать о том, как работает мозг. Но ее выполнение является чрезвычайно трудным.

Исследователи из Центра передового опыта в области науки об электроматериалах ACES (ARC Centre of Excellence for Electromaterials Science) сделали шаг, который приближает их к решению этой задачи. Они разработали 3D-напечатанную слоистую структуру, состоящую из нервных клеток, и имитирующую структуру мозговой ткани.

Стоимость мозговой ткани для тестов огромна. Фармацевтические компании тратят миллионы долларов на тестирование лекарственных препаратов на животных. Однако во время проведения человеческих испытаний часто обнаруживается, что препарат имеет совершенно иной уровень эффективности. Ученые считают, что это происходит из-за того, что человеческий мозг заметно отличается от мозга животного.

3D-напечатанная мозговая ткань, которая точно имитирует фактическую ткань мозга, будет иметь существенное значение для исследования не только действия лекарств, но и мозговых расстройств, таких как шизофрения и дегенеративные заболевания головного мозга.

Директор ACES и автор исследования профессор Gordon Wallace сказал, что их разработка — это значительный прогресс в стремлении создать тестовую мозговую ткань, которая позволит глубже понять функции мозга, и в дополнении к этому предоставит экспериментальный испытательный полигон для новых лекарств и методов лечения.

«Мы еще далеки от печатания мозга, но и способность организовать клетки таким образом, чтобы они образовали нейронные сети, является значительным шагом вперед», говорит профессор Wallace.

Чтобы создать 6-слойную структуру, исследователи разработали специальные биочернила, содержащие природные материалы из углеводов. Они имеют свойства, которые позволяют произвести точную сотовую дисперсию по всей конструкции, обеспечивая редкий уровень защиты клеток.

Биочернила оптимизированы для 3D-печати и разработаны для использования в стандартных условиях для культивирования клеток без необходимости применения дорогого биополиграфического оборудования.

В результате получается слоистая структура, как в мозговой ткани, в которой клетки точно расставлены и остаются в отведенном им слое.

«Это решение открывает путь к использованию более сложных принтеров для создания конструкций с улучшенной тестовой способностью», сказал профессор Wallace.

Исследование было опубликовано в «Biomaterials journal».