• Can Duru

3B Baskı Küçük Beyinler

Organ bağışı bekleyenlerin listesi her geçen gün uzarken, bu insanların hepsine yetecek kadar organ bulmamız mümkün olabilir mi? Araştırmacılar, yeni teknolojiler ve gelişmiş 3 boyutlu baskı cihazları ile birçok insanın hayatını kurtarması beklenen 3 boyutlu organ teknolojisini geliştiriyor.


Geçtiğimiz günlerde temel fizikokimyasal mekanizmalarla ilgili araştırma yazılarını konu alan Biomicrofluidics dergisinde yayınlanan yeni bir araştırmaya göre bilim insanları, 3 boyutlu biyolojik sistemler konusunda bir adım daha ileri gitti ve küçük beyin hücrelerini 3d baskı sistemi ile büyütmeyi başardı. Araştırmacılar, organoid adı verilen küçük miktarlarda kendi kendini organize eden beyin dokusunu küçük bir 3B baskı sisteminde büyüttü. Bu işlem sırasında baskı alınan beyin dokularının büyüme ve gelişimini sürekli olarak izleyebildiler.

3 boyutlu biyo-yazıcıda basım aşamasında bir kalp
3 boyutlu biyo-yazıcıda basım aşamasında bir kalp

Araştırmacılar, geliştirilen bu yeni sistemi insan hücrelerinden üretilen organoidlerle birlikte teste tabi tuttu ve büyüyen beyin organoidlerini yedi gün boyunca mikroskop altında inceledi. İnanılmaz bir şekilde, beyin dokusunun minicik karışımı, sürecin sonunda kendi kendini organize eden bir yapı tarafından kapsüllenmiş bir ventriküle dönüştü. Başka bir deyişle, bu 3B sistem sayesinde laboratuvarda küçük bir beyin büyütüldü. Ne yazık ki, büyütülen organoiddeki bazı hücreler bir hafta süren inceleme sırasında öldü. Ancak ölen hücrelerin yüzdesi, 3B yazdırılan yeni sistemde, şu anda kullanılan sistemlere göre daha düşüktü. Bu sonuçlardan yola çıkan araştırma ekibi, geliştirdikleri yeni sistemin büyüyen küçük beyni (organoidleri) korumada kritik bir fark yarattığını düşünüyor.

Baskı beyinlerin bir modeli
Baskı beyinlerin bir modeli

3B biyo-baskı, küçük beyinlerin büyümesinin maliyetini büyük ölçüde düşürdü

Günümüzde organoidlerin büyümesinin gözlemi için kullanılan teknoloji, mikroskop altına yerleştirilmiş cam tabanlı bir plaka içeriyor. Sadece basit bir biyolojik plaka gibi görünmesine rağmen bu plakalar çok yüksek fiyatlara satılıyor ve yalnızca belirli mikroskoplarla çalışabiliyor. Bunların yanı sıra şu anda kullanılan teknoloji, büyüyen beyin dokusuna bir besin verilmesine veya dokuların yenilenmesine izin vermiyor ve tüm dokular bir çeşit besine ihtiyacı olduğundan dolayı büyüyen organoidler kötü etkileniyor.

İnsan vücudundaki organların organoidleri
İnsan vücudundaki organların organoidleri

Araştırmacılar tarafından organoidlerin büyümesi için geliştirilen yeni 3D baskı sistemi, birim başına sadece 5 dolara yeniden kullanılabiliyor. Ayrıca bu sistem, dokunun büyümesi için gerekli olan ön ısıtma teknolojisine ek olarak, bilim insanlarının organoidlere besleyici bir ortam oluşturmak için kullandığı mikroakışkan kanalları da beraberinde getiriyor. Bu yeni sistem ile şu anda günümüzdeki organodilerin besin ihtiyacının karşılanamaması, yüksek maliyet gibi problemlerin neredeyse hepsi tamamen kaldırılmış oluyor ve kullanılan eski teknoloji gibi yüksek bir fiyat gerektirmiyor.


Yeni 3B sistem ile yapay büyüme süreci, doğal beyin büyüme sürecine daha çok benziyor

3B sistemin araştırmacılardan Ikram Khan, yeni geliştirilen sistemin maliyetlerinin, şu anda kullanımda olan geleneksel organoid büyütme sistemlerinden önemli ölçüde daha düşük olduğunu vurguluyor. Buna ek olarak, geliştirilen sistem kullanıldıktan sonra sterilize edilebiliyor ve organoidlerin büyümesine olanak tanıyan bir ortama dönüştürülebildiği için yeniden kullanılabiliyor. Böylece hem maliyet hem de süreç anlamında verim elde ediyorlar.


Şu anda bu yeni geliştirilen sistemi laboratuvar dışında görmemiz mümkün değil. Her ne kadar yapılan incelemeler olumlu yönde olsa da şu anda büyütülebilen hücre miktarı çok az miktarda. Bundan dolayı bu teknolojiyi kullanımda görmemiz biraz zaman alabilir. Ancak gelecekte, 3B sistem ortamında büyütülen küçük beyinler ile hasarlı beyin dokusunu onarma veya değiştirme mümkün olabilir.

Kaynak: Interesting Engineering


Bu içerik Can Duru tarafından gelecekburada.net için hazırlanmıştır ve basılı veya çevrim içi yayınlarda dağıtımı konusunda hakları elinde tutar. Kaynak göstererek (ve link vererek) paylaşabilirsiniz.