Киберпанк ближе, чем вы думаете — человечество смогло создать имитацию мозга на 3D-принтере



Нидерландские ученые из Делфтского технического университета создали инновационную трехмерную модель, имитирующую структуру мозга, для изучения роста нейронов. С помощью 3D-печати и двухфотонной полимеризации они напечатали массивы наностолбиков, каждый из которых в тысячу раз тоньше человеческого волоса.

Эти столбики, подобно микроскопическому лесу, имитируют мягкую волокнистую структуру внеклеточного матрикса мозга. Изменяя параметры столбиков, исследователи регулируют их жесткость, создавая среду, воспринимаемую нейронами как мягкую мозговую ткань. Анджело Аккардо, руководитель проекта, пояснил, что изгибаясь под воздействием нейронов, наностолбики не только имитируют мягкость ткани, но и создают трехмерную структуру, за которую клетки могут цепляться, подобно нановолокнам в реальном мозге.

Для проверки модели ученые вырастили на наностолбиках три типа нейронов, полученных из мозга мышей и стволовых клеток человека. В отличие от случайного роста в плоских чашках Петри, на 3D-модели нейроны росли упорядоченно, формируя сети под определенными углами. Исследование, опубликованное в журнале Advanced Functional Materials, также выявило особенности роста ростковых конусов нейронов — структур, направляющих кончики растущих нейронов в поисках новых связей. На наностолбиках конусы роста формировали отростки, исследуя окружающее пространство в трех измерениях, как в настоящем мозге. Кроме того, как отметил первый автор исследования Джордж Фламуракис, среда наностолбиков способствовала созреванию нейронов, что подтверждается повышенным уровнем маркера зрелых нейронов.

Аккардо объяснил, что использование наностолбиков предпочтительнее, чем выращивание нейронов на мягких гелях, поскольку гелевые матрицы имеют вариабельность от партии к партии и не обладают заданной геометрией. Модель наностолбиков сочетает преимущества мягкой среды и высокой воспроизводимости благодаря точности 3D-печати. Эта модель позволит глубже понять различия между здоровыми и патологическими нейронными сетями при таких заболеваниях, как болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона и расстройства аутистического спектра.

Фото: deezmaker.com by Deezmaker, https://creativecommons.org/public-domain/pdm/3D-принтер Bukobot Reprap

 

Источник

 

Внимание!
Принимаем к размещению новости, статьи или пресс-релизы
со ссылками и изображениями. info@additiv-tech.ru

 

rss