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Imprimante 3D, cerveau, scientifique

À l’aide d’une imprimante 3D, des chercheurs américains et indiens ont imprimé un bioréacteur dans lequel ils ont cultivé un minuscule embryon cérébral – un fragment de tissu cérébral auto-organisé. Des prototypes similaires d’organes différents, appelés organoïdes, sont utilisés par les scientifiques pour observer la croissance et le développement des structures cellulaires en temps réel. Les résultats de la recherche ont été publiés dans la revue Biomicrofluidics.

Pour observer la croissance Organoïdes Les plateaux de laboratoire avec un grand nombre de fossettes sont couramment utilisés et placés dans des comprimés à fond de verre. Des comprimés similaires sont très chers et compatibles uniquement avec des microscopes spéciaux. De plus, ils rendent impossible le contrôle des paramètres du milieu nutritif dans lequel se trouve le tissu en croissance.

Chercheurs du Massachusetts Institute of Technology et de l’Indian Institute of Technology de Chennai conseillé Alternative – une plate-forme réutilisable bon marché et facilement contrôlable qui a été imprimée avec Imprimante 3D. Le matériau de la plate-forme est une résine biocompatible utilisée en chirurgie dentaire qui se solidifie sous un rayonnement ultraviolet.

«Nos coûts de développement sont nettement inférieurs à ceux des produits conventionnels pour la culture d’organoïdes à base d’une boîte de Pétri ou d’un bioréacteur à spin», a déclaré l’auteur principal de l’étude, Ikram Khan, dans un communiqué de presse de l’American Institute of Physics. « De plus, la puce peut être lavée avec de l’eau stérilisée, séchée, autoclavée et réutilisée », ajoute-t-il.

Il y a des puits dans la construction dans lesquels des cellules vivantes ont été introduites après stérilisation, et des canaux microfluidiques sont introduits dans les puits pour délivrer le milieu de culture et les préparations. Le système d’approvisionnement en nutriments et de maintien de la température est entièrement automatisé. Les fossettes sont recouvertes d’une diapositive à travers laquelle les scientifiques observent la croissance des tissus.

Cultiver des cellules humaines

Pour valider leur appareil, les scientifiques ont développé de plus petites quantités d’auto-assemblage à partir de cellules humaines Tissu cérébral. Ils ont ensuite observé des organoïdes cérébraux en croissance au microscope pendant sept jours. Pendant ce temps, une cavité s’est formée dans une plus petite section de tissu cérébral qui était entourée d’une structure auto-assemblante qui ressemblait au néocortex émergent.
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Le pourcentage de cellules mortes au cours de la semaine était inférieur à celui des installations de culture conventionnelles. Les auteurs de l’étude pensent que cela a été réalisé grâce à l’utilisation de la technologie microfluidique.

« L’un des avantages de notre dispositif microfluidique est qu’il permet une perfusion constante de la chambre de culture, qui imite plus étroitement la perfusion physiologique naturelle des tissus qu’un dispositif traditionnel, réduisant ainsi la mortalité cellulaire dans le noyau organoïde », explique Khan.

À l’avenir, les chercheurs ont l’intention d’augmenter la capacité de leurs appareils grâce à des alvéoles supplémentaires et d’intégrer des outils d’observation et d’analyse supplémentaires dans la conception.



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