• Araştırmacılar, gerçek beyin dokusuyla aynı şekilde gelişebilen 3D baskılı beyin dokusu geliştirdi.
• Bu çalışma, sinir bilimcilere beyin hücreleri ve insan beyninin diğer bölümleri arasındaki iletişimi inceleme olanağı sunuyor.
• Özel bir biyo-baskı ekipmanına ihtiyaç duyulmadığı için birçok laboratuvarda bu yöntem kullanılabilir.

Araştırmacılar, gerçek beyin dokusuyla aynı şekilde gelişebilen ve diğer organlarla bağlantı oluşturabilen ilk işlevsel 3D baskılı beyin dokusu yaptı. Wisconsin-Madison Üniversitesindeki ekibin bu başarısı, sinir bilimcilere beyin hücreleri ile insan beyninin diğer bölümleri arasındaki iletişimi incelemek için yeni bir olanak sağlıyor. Ayrıca bu çalışma, Parkinson ve Alzheimer gibi hastalıkların tedavisi için daha iyi yolların bulunmasını sağlayabilir.

Araştırmayı açıklayan makalenin yazarı olan nörobilimci Su-Chun Zhan, “Araştırmamız, kök hücre biyolojisine, sinir bilime ve birçok nörolojik ve psikiyatrik bozukluğun patogenizine bakışımızı değiştirebilir.” dedi. Zhang ve ekibi, özel bir biyo-baskı ekipmanına ihtiyaç duyulmadığı için birçok laboratuvarın bu yeni yöntemi kullanabileceğini belirtti.

Canlı yapıları inşa etmek için malzeme, hücre ve diğer bileşenlerden oluşan katmanlar oluşturan bilgisayar tabanlı bir süreç olan 3D biyo-baskı, bazı durumlarda gerçek bir doku yerine bile geçebilecek potansiyelde.

Zhang, “Dokuyu tasarım yoluyla yazdırdığımız için insan beyin ağının nasıl çalıştığını incelemek üzere tanımlanmış bir sisteme sahip olabiliriz. Sinir hücrelerinin belirli koşullar altında birbirleriyle nasıl iletişime geçtiğine bakabiliriz.” dedi. Ancak işlevsel hâlde olan bir insanın beyin dokusunu basmak zor bir süreç. Şimdiye kadar yapılan 3D baskılı dokuların çoğu, hücreler arasındaki bağlantısı tam olarak sağlanamadı. Nöronların doku yapısı bozulmadan olgunlaşabilmesi ve astrositler gibi destekleyici hücrelerin dokularının düzgün çalışması için gerekli olması da gerekiyor.

Basılı doku hücreleri, birkaç hafta içinde katlamanlar arasında beyin benzeri ağlar oluşturabiliyor. Nöronlar iletişim kurabiliyor hatta sinyal bile gönderebiliyor.

Bu 3D baskı yönteminin hassasiyeti, beyin organoidleri olarak adlandırılan beyin araştırmaları için kullanılan minyatür laboratuvarda yetiştirilen organların aksine, hücre düzenlemeleri üzerinde kontrol sağlayabiliyor. Prototip, olgun nöronların yönünü kontrol edemiyor ve basılı doku beyin organoidlerinde görülen doğal yapıdan yoksun. Ancak Zhang ve meslektaşları, bunun beyni farklı koşullar altında incelemenin yararlı bir yolu olduğunu söylüyor. Ekip, yönlendirilebilir hücreler ile birlikte daha spesifik beyin dokuları oluşturmak için süreçleri geliştirmeyi umuyor.

Derleyen: Davut Bulut