ได้มีการพิมพ์เนื้อเยื่อสมองจำลองที่เหมือนจริงบนเครื่องพิมพ์ 3 มิติ

สมองของมนุษย์มีเซลล์ประสาทมากกว่า 80,000 ล้านเซลล์ และนักวิจัยต้องเผชิญกับภารกิจอันยากลำบากในการสร้างเนื้อเยื่อเทียมเพื่อศึกษาการทำงานของสมอง แต่ความพยายามทั้งหมดล้วนจบลงด้วยความล้มเหลว

ในศูนย์วิจัยแห่งหนึ่งในออสเตรเลีย ผู้เชี่ยวชาญสามารถแก้ปัญหาได้เกือบสำเร็จ ศูนย์ ACES พิมพ์แบบจำลอง 3 มิติที่ไม่เพียงแต่เลียนแบบโครงสร้างของเนื้อเยื่อสมองและประกอบด้วยเซลล์ประสาทเท่านั้น แต่ยังสร้างการเชื่อมต่อของเส้นประสาทที่ค่อนข้างถูกต้องอีกด้วย

ราคาของเนื้อเยื่อสมองสำหรับการทดสอบนั้นค่อนข้างสูง เมื่อพัฒนายาตัวใหม่ ผู้ผลิตยาใช้เงินจำนวนมหาศาล (หลายล้านดอลลาร์) ในการทดลองกับสัตว์ เป็นที่น่าสังเกตว่าแม้ว่าการทดลองกับสัตว์จะประสบความสำเร็จ แต่เมื่อทำการทดลองกับมนุษย์ กลับพบว่ายามีประสิทธิภาพตรงกันข้าม ตามที่นักวิทยาศาสตร์กล่าวไว้ เป็นเพราะสมองของมนุษย์แตกต่างจากสมองของสัตว์

แบบจำลองเนื้อเยื่อสมองที่พิมพ์ 3 มิติเลียนแบบเนื้อเยื่อสมองมนุษย์ได้อย่างใกล้ชิด และคาดว่าจะมีประโยชน์ไม่เพียงแต่ในการทดสอบยารักษาโรคใหม่ๆ เท่านั้น แต่ยังรวมถึงการศึกษาโรคฝ่อและความผิดปกติของสมองต่างๆ อีกด้วย

ผู้เขียนโครงการวิจัย ศาสตราจารย์กอร์ดอน วอลเลซ อธิบายว่าการพัฒนากลุ่มวิจัยของเขาถือเป็นก้าวสำคัญ เนื่องจากการทดสอบเนื้อเยื่อสมองจะไม่เพียงแต่ช่วยให้เข้าใจหลักการของสมองและการพัฒนาของโรคบางชนิดได้ดียิ่งขึ้นเท่านั้น แต่ยังเปิดโอกาสมากมายให้กับบริษัทเภสัชกรรมอีกด้วย

วอลเลซกล่าวว่ายังเร็วเกินไปที่จะพูดถึงการพิมพ์สมองแบบป๊อปเต็มตัว แต่การรู้จักวิธีจัดระเบียบเซลล์เพื่อให้สร้างการเชื่อมต่อของเซลล์ประสาทที่ถูกต้องถือเป็นความก้าวหน้าในตัวมันเอง

นักวิทยาศาสตร์ได้สร้างสีชีวภาพชนิดพิเศษที่ทำจากวัสดุคาร์โบไฮเดรตธรรมชาติเพื่อสร้างโครงสร้าง 6 ชั้น สีพิเศษนี้มีความสามารถในการสร้างการกระจายตัวของเซลล์ได้อย่างแม่นยำทั่วทั้งโครงสร้างของวัสดุ จึงให้การปกป้องเซลล์ในระดับที่หาได้ยาก

สีทางชีวภาพได้รับการออกแบบมาเป็นพิเศษสำหรับการพิมพ์ 3 มิติ และสามารถใช้งานได้ภายใต้สภาวะปกติสำหรับการเจริญเติบโตของเซลล์ โดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์ราคาแพง

ผลลัพธ์ของการพิมพ์ดังกล่าวคือโครงสร้างเป็นชั้น ซึ่งเหมือนกันทุกประการกับที่พบในเนื้อเยื่อสมองตามธรรมชาติ เซลล์ต่างๆ จะถูกเรียงลำดับในลำดับที่แน่นอนและยังคงอยู่ในชั้นต่างๆ ที่กำหนดให้

การพัฒนานี้ ตามที่วอลเลซกล่าว เปิดโอกาสให้ใช้เครื่องพิมพ์อื่นที่ซับซ้อนกว่าเพื่อสร้างแบบจำลองการทดสอบ

ผู้เชี่ยวชาญยังสังเกตด้วยว่าหลักการพิมพ์ใหม่ยังไม่สามารถนำไปใช้ในศัลยกรรมประสาทได้ เนื่องจากเนื้อเยื่อสมองเทียมมีอายุสั้น นอกจากนี้ แม้จะเลียนแบบได้อย่างแม่นยำ แต่โมเดล 3 มิติก็ไม่ได้คล้ายคลึงกับสมองจริง 100%

ก่อนหน้านี้ แบบจำลองเทียมทั้งหมดถูกสร้างขึ้นในสองมิติ แต่แบบจำลองสามมิติใหม่ทำให้การวิจัยใกล้เคียงกับเงื่อนไขจริงมากขึ้น

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]