การพิมพ์ทางชีวภาพ 3 มิติประกอบเนื้อเยื่อสมองของมนุษย์เป็นครั้งแรก  

นักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนาแพลตฟอร์มการพิมพ์ทางชีวภาพ 3 มิติที่ประกอบการทำงานได้ เป็นมนุษย์ เนื้อเยื่อประสาท เซลล์ต้นกำเนิดในเนื้อเยื่อที่พิมพ์ออกมาจะเติบโตเพื่อสร้างวงจรประสาทและเชื่อมต่อการทำงานกับเซลล์ประสาทอื่นๆ ซึ่งเลียนแบบธรรมชาติ สมอง เนื้อเยื่อ นี่เป็นความก้าวหน้าครั้งสำคัญในด้านวิศวกรรมเนื้อเยื่อประสาทและเทคโนโลยีการพิมพ์ทางชีวภาพ 3 มิติ เนื้อเยื่อประสาทที่พิมพ์ทางชีวภาพดังกล่าวสามารถนำมาใช้ในการสร้างแบบจำลองได้ เป็นมนุษย์ โรคต่างๆ (เช่น อัลไซเมอร์ พาร์กินสัน เป็นต้น) ที่เกิดจากความบกพร่องของโครงข่ายประสาทเทียม การสอบสวนโรคทางสมองใด ๆ จะต้องอาศัยความเข้าใจวิธีการ เป็นมนุษย์ โครงข่ายประสาทเทียมทำงาน  

การพิมพ์ชีวภาพ 3 มิติ เป็นกระบวนการเติมแต่งโดยนำวัสดุชีวภาพจากธรรมชาติหรือสังเคราะห์ (bioink) ที่เหมาะสมมาผสมกับเซลล์ที่มีชีวิตและพิมพ์ออกมาทีละชั้นในโครงสร้างสามมิติที่มีลักษณะเหมือนเนื้อเยื่อตามธรรมชาติ เซลล์เติบโตใน bioink และโครงสร้างพัฒนาเพื่อเลียนแบบเนื้อเยื่อหรืออวัยวะตามธรรมชาติ เทคโนโลยีนี้ได้ค้นพบการใช้งานใน ที่เกิดใหม่ ยาเพื่อการพิมพ์ทางชีวภาพของเซลล์ เนื้อเยื่อ และอวัยวะ และในการวิจัยเพื่อเป็นต้นแบบในการศึกษา เป็นมนุษย์ ร่างกาย ในหลอดทดลองโดยเฉพาะ เป็นมนุษย์ ระบบประสาท.  

การศึกษาของ เป็นมนุษย์ ระบบประสาทเผชิญกับข้อจำกัดเนื่องจากไม่มีตัวอย่างปฐมภูมิ แบบจำลองสัตว์มีประโยชน์แต่ต้องทนทุกข์ทรมานจากความแตกต่างเฉพาะสปีชีส์ด้วยเหตุนี้จึงมีความจำเป็น ในหลอดทดลอง แบบจำลองของ เป็นมนุษย์ ระบบประสาทเพื่อตรวจสอบว่า เป็นมนุษย์ โครงข่ายประสาทเทียมดำเนินการเพื่อค้นหาการรักษาโรคที่เกิดจากความบกพร่องของโครงข่ายประสาทเทียม 

คน เนื้อเยื่อประสาทเคยถูกพิมพ์แบบ 3 มิติในอดีตโดยใช้สเต็มเซลล์ แต่สิ่งเหล่านี้ยังขาดการสร้างโครงข่ายประสาทเทียม เนื้อเยื่อที่พิมพ์ออกมาไม่ได้แสดงให้เห็นว่ามีความเชื่อมโยงระหว่างเซลล์ด้วยเหตุผลหลายประการ ข้อบกพร่องเหล่านี้ได้รับการแก้ไขแล้ว  

ในการศึกษาล่าสุด นักวิจัย เลือกไฟบรินไฮโดรเจล (ประกอบด้วยไฟบริโนเจนและทรอมบิน) เป็นหมึกชีวภาพพื้นฐาน และวางแผนที่จะพิมพ์โครงสร้างแบบชั้นซึ่งเซลล์ต้นกำเนิดสามารถเติบโตและสร้างไซแนปส์ภายในและข้ามเลเยอร์ได้ แต่พวกมันเปลี่ยนวิธีการซ้อนเลเยอร์ระหว่างการพิมพ์ แทนที่จะใช้วิธีการดั้งเดิมในการซ้อนเลเยอร์ในแนวตั้ง พวกเขาเลือกที่จะพิมพ์เลเยอร์ถัดจากอีกเลเยอร์ในแนวนอน เห็นได้ชัดว่าสิ่งนี้สร้างความแตกต่าง พบว่าแพลตฟอร์มการพิมพ์ทางชีวภาพ 3 มิติของพวกเขาสามารถประกอบการทำงานได้ เป็นมนุษย์ เนื้อเยื่อประสาท การปรับปรุงเหนือแพลตฟอร์มอื่นที่มีอยู่คือ เป็นมนุษย์ เนื้อเยื่อประสาทที่พิมพ์โดยแพลตฟอร์มนี้ทำให้เกิดโครงข่ายประสาทเทียมและการเชื่อมต่อเชิงการทำงานกับเซลล์ประสาทและเซลล์เกลียอื่นๆ ภายในและระหว่างเลเยอร์ นี่เป็นกรณีแรกและเป็นก้าวสำคัญในด้านวิศวกรรมเนื้อเยื่อประสาท การสังเคราะห์เนื้อเยื่อประสาทที่เลียนแบบการทำงานของสมองในห้องปฏิบัติการฟังดูน่าตื่นเต้น ความก้าวหน้านี้จะช่วยนักวิจัยในการสร้างแบบจำลองได้อย่างแน่นอน เป็นมนุษย์ โรคทางสมองที่เกิดจากความบกพร่องของโครงข่ายประสาทเทียมให้เข้าใจกลไกในการหาวิธีรักษาได้ดีขึ้น  

*** 

อ้างอิง:  

1. กาเดนา เอ็ม., อัล et 2020 การพิมพ์ทางชีวภาพแบบ 3 มิติของเนื้อเยื่อประสาท วัสดุการดูแลสุขภาพขั้นสูง เล่มที่ 10 ฉบับที่ 15 2001600 DOI: https://doi.org/10.1002/adhm.202001600 

2. ยัน วาย. อัล et 2024. การพิมพ์ทางชีวภาพ 3 มิติของ เป็นมนุษย์ เนื้อเยื่อประสาทที่มีการเชื่อมต่อการทำงาน เทคโนโลยีเซลล์ต้นกำเนิดจากเซลล์| เล่มที่ 31 ฉบับที่ 2 P260-274.E7 01 กุมภาพันธ์ 2024 DOI: https://doi.org/10.1016/j.stem.2023.12.009  

***