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La bioimpression 3D assemble pour la première fois des tissus cérébraux humains fonctionnels  

Les scientifiques ont développé une plateforme de bio-impression 3D qui rassemble des fonctionnalités humain tissus neuronaux. Les cellules progénitrices des tissus imprimés se développent pour former des circuits neuronaux et établir des connexions fonctionnelles avec d'autres neurones, imitant ainsi les phénomènes naturels. cerveau tissus. Il s’agit d’un progrès significatif dans l’ingénierie des tissus neuronaux et dans la technologie de bio-impression 3D. De tels tissus neuronaux bio-imprimés peuvent être utilisés dans la modélisation humain maladies (telles que la maladie d'Alzheimer, la maladie de Parkinson, etc.) causées par une déficience des réseaux neuronaux. Toute investigation sur une maladie cérébrale nécessite de comprendre comment humain les réseaux de neurones fonctionnent.  

Bio-impression 3D est un processus additif dans lequel un biomatériau naturel ou synthétique approprié (bioink) est mélangé à des cellules vivantes et imprimé, couche par couche, dans des structures tridimensionnelles ressemblant à des tissus naturels. Les cellules se développent dans le bioink et les structures se développent pour imiter un tissu ou un organe naturel. Cette technologie a trouvé des applications dans régénérateur médecine pour la bio-impression de cellules, de tissus et d'organes et en recherche comme modèle d'étude humain corps in vitro, En particulier humain système nerveux.  

Étude de humain le système nerveux est confronté à des limitations dues à l’indisponibilité des échantillons primaires. Les modèles animaux sont utiles mais souffrent de différences spécifiques aux espèces, d'où l'impératif de in vitro modèles de la humain système nerveux pour étudier comment le humain les réseaux de neurones visent à trouver des traitements pour les maladies attribuées à une déficience des réseaux de neurones. 

Humain Les tissus neuronaux ont été imprimés en 3D dans le passé à l'aide de cellules souches, mais il leur manquait la formation de réseaux neuronaux. Il n’a pas été démontré que le tissu imprimé ait formé des connexions entre les cellules pour plusieurs raisons. Ces lacunes ont désormais été surmontées.  

Dans une étude récente, chercheurs a choisi l'hydrogel de fibrine (composé de fibrinogène et de thrombine) comme bio-encre de base et a prévu d'imprimer une structure en couches dans laquelle les cellules progénitrices pourraient se développer et former des synapses à l'intérieur et entre les couches, mais ils ont modifié la façon dont les couches sont empilées pendant l'impression. Au lieu de la manière traditionnelle d’empiler les calques verticalement, ils ont choisi d’imprimer les calques les uns à côté des autres horizontalement. Apparemment, cela a fait la différence. Leur plate-forme de bio-impression 3D s'est avérée capable d'assembler des humain tissu neural. Une amélioration par rapport aux autres plateformes existantes, le humain le tissu neuronal imprimé par cette plate-forme formait des réseaux neuronaux et des connexions fonctionnelles avec d'autres neurones et cellules gliales à l'intérieur et entre les couches. Il s’agit du premier cas de ce type et constitue une avancée significative dans l’ingénierie des tissus neuronaux. La synthèse en laboratoire de tissus nerveux qui imite le fonctionnement du cerveau semble passionnante. Ces progrès aideront certainement les chercheurs à modéliser humain maladies du cerveau causées par un réseau neuronal altéré afin de mieux comprendre le mécanisme permettant de trouver un traitement possible.  

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Références:  

  1. Cadena M., et al 2020. Bioimpression 3D de tissus neuronaux. Advanced Healthcare Materials Volume 10, Numéro 15 2001600. DOI : https://doi.org/10.1002/adhm.202001600 
  1. Yan Y., et al 2024. Bio-impression 3D de humain tissus neuronaux avec connectivité fonctionnelle. Technologie des cellules souches | Volume 31, numéro 2, P260-274.E7, 01er février 2024. DOI : https://doi.org/10.1016/j.stem.2023.12.009  

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Umesh Prasad
Umesh Prasad
Journaliste scientifique | Rédacteur fondateur, magazine Scientific European

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