3D Baskılı Biyoreaktörlerde Yetişen Beyin Organoidleri Geliştirildi

Bilim insanları, nörolojik hastalıkları ve ilaçların organlara etkilerini incelemede yardımcı olacak, hızlı ve düşük maliyetli, 3D baskı kullanarak bir biyoreaktör geliştirdiler. Detayları haberimizin devamında.

A- A+

15.04.2021 tarihli yazı 5182 kez okunmuştur.

Haberimize geçmeden önce “Organoid Nedir?” ilk olarak ona değinelim. Organoidler, laboratuvar ortamında yetiştirilen biyolojik sistemlerdir ve belirli organların 3 boyutlu hücresel dokularında kendi kendilerine organize oldukları gözlenmektedir. Beyin organoidleri, sağlıklı veya hastayken insan beyni gelişiminin incelenebilmesi için önemli rol oynamaktadır.

► İlginizi çekebilir: Biyosensörler ve Çeşitleri

Organoidler, ‘mini organlar’ yaratma şansı sunar ve tıbbi araştırma açısından bu oldukça önemli bir fırsattır. Ancak bu yapıları yetiştirmenin ve incelemenin bazı zorlukları vardır. Organoidleri büyürken görüntülemek, yalnızca belirli mikroskoplarla uyumlu olan, pahalı cam tabanlı plakalar gibi özel hücre kültürü ekipmanı gerektirebilir. Ancak bunlarda pahalı biyoreaktörlerde yer alabilen uzun vadeli kültürleme için uygun değildir. Bu cihazlar, bir besin ortamının büyüyen dokuya akışına veya yenilenmesine izin vermezler.

MIT ve Hindistan Teknoloji Enstitüsü Madras 'tan bilim insanlarının yapmış olduğu çalışmada, tek bir çip üzerinde hem görüntülemeyi hem de kültürlemeyi desteklemek için tasarlanmış ve stereolitografi tabanlı 3D baskı kullanılarak üretilen, maliyeti 5 dolar olan bir mikroakışkan biyoreaktör geliştirildi.

►İlginizi Çekebilir: 3D Baskı Yapan Robot Kol

3D baskılı cihaz için diş cerrahisinde kullanılan biyouyumlu bir reçine türü kullanıldı. Yazdırılan çip, UV ışığına maruz bırakılarak iyileştirildi, ardından canlı hücreler haznelere yerleştirilmeden önce sterilize edildi. Haznelerin üstü bir cam slayt ile kapatıldıktan sonra, besleyici ortam ve çalışmada kullanılacak ilaçlar küçük giriş yollarından eklendi.

Araştırmacılar, büyümenin tamamen kapalı ortamda gerçekleştirilmesinin korona virüs gibi patojenlerle konak eden insan organoidleri arasındaki etkileşimleri taklit etmek için kullanılabileceğini, belirtiyor.

Çalışma yazarı İkram Khan, “Tasarım maliyetlerimiz, geleneksel petri kabı veya döner biyoreaktör bazlı organoid kültürleme ürünlerinden önemli ölçüde daha düşüktür. Ayrıca çipler; saf su ile yıkanabilir, kurutulabilir ve otoklavlanabilir ve bu nedenle yeniden kullanılabilir." dedi.

Araştırmacılar cihazlarında insan hücrelerinden elde edilen organoidleri test ettiler. Büyüyen beyin organoidlerini mikroskopla gözlemlediler ve yedi gün boyunca büyümelerini ve gelişmelerini, başarıyla, takip edebildiler.

Araştırmacılar, bu bir haftalık dönemde 3D baskılı cihazdaki organoidin çekirdeğinde ölen hücrelerin yüzdesinin, normal kültür koşullarında ölene göre daha düşük olduğunu söylediler.

İkram Khan, "Mikroakışkan cihazımızın sunduğu bir avantaj ise; geleneksel kültürlemeye göre fizyolojik bir doku perfüzyonunu daha yakından taklit eden ve böylece organoid çekirdeğinde hücre ölümünü azaltan kültürleme odasının sürekli perfüzyonunu sağlar." dedi.

Araştırmacılar, mevcut haznelerin sayısını artırarak cihazların kapasitesini artırmayı umuyorlar. Diğer iyileştirmeler ise, tasarıma ek cihazların entegre edilmesini sağlayacak.

Kaynak:

► Scitechdaily.com
► aip.scitation.org

YAZAR: Cansu ÜSTÜNSOY