Используя микроскопически точные технологии 3D-печати и звуковые волны в качестве пинцета, ученые из Стэнфордского университета (США) и Венского технического университета (TU Wien, Австрия) создали крошечные сети нейронов. Новость появилась на сайте TU Wien. Результаты исследования опубликованы в журнале Biofabrication.
Создавая искусственную сеть нейронов, исследователи сначала напечатали на 3D-принтере сферический каркас для клеток размером всего несколько микрометров, который отлично подходит для того, чтобы удерживать клетки и позволить живой ткани расти в очень специфической форме.
Затем нервные клетки вставили в каркас с помощью технологии акустической биопечати. Так, чтобы там могла развиваться многоклеточная нервная ткань. Звуковые волны использовали в роли акустического пинцета. Авторы работы отмечают, что в такой структуре можно даже создавать нервные связи между различными клетками.
Чтобы вырастить большое количество нервных клеток в небольшом пространстве, исследовательская группа решила применить так называемые «бакиболы» – углеродные шары, фуллерены, которые напоминают микроскопический футбольный мяч.
«Отверстия "бакиболов" достаточно велики, чтобы позволить клеткам мигрировать в шар, но когда клетки сливаются, они больше не могут покинуть структуру», – объясняет доктор Вольфганг Штайгер (Wolfgang Steiger), один из авторов исследования.
Не только создание «бакиболов», но и сборка клеток в эти шарики является очень сложной задачей. Инновационная технология трехмерной акустической биопечати, разработанная в Медицинской школе Стэнфорда, успешно решила эту проблему.
Ученые вызвали акустические колебания в растворе, в котором расположены клетки. Клетки следовали за звуковыми волнами. В этом процессе узлы колебаний образуются в определенных точках, где жидкость сравнительно статична. Если клетки расположены в этих точках, они там и остаются; а остальные отталкиваются акустической волной. Таким образом, клетки переместились в другие места, где были расположены углеродные шары, и попали внутрь «бакиболов». После того, как «бакиболы» были успешно колонизированы нервными клетками, они образовали связи с нейронами соседних шаров.
Новый метод позволит ученым создавать и изучать нейронные сети, с помощью которых можно будет изучить важные биологические вопросы.
[Иллюстрация: STANFORD UNIVERSITY]
