Otak mungil tumbuh dalam bioreaktor cetak 3D
Engineering

Otak mungil tumbuh dalam bioreaktor cetak 3D


Bioreaktor mikrofluida cetak 3D untuk kultur sel organ-on-chip. Kredit: Ikram Khan

Ilmuwan dari MIT dan Institut Teknologi India Madras telah menumbuhkan sejumlah kecil jaringan otak yang mengatur dirinya sendiri, yang dikenal sebagai organoid, dalam sistem cetak 3-D kecil yang memungkinkan pengamatan saat mereka tumbuh dan berkembang. Pekerjaan tersebut dilaporkan dalam Biomikrofluida.

Teknologi terkini untuk pengamatan real-time dari organoid yang sedang tumbuh melibatkan penggunaan cawan kultur komersial dengan banyak sumur di piring berlantai kaca yang ditempatkan di bawah mikroskop. Pelatnya mahal dan hanya kompatibel dengan mikroskop tertentu. Mereka tidak memungkinkan aliran atau pengisian media nutrisi ke jaringan yang sedang tumbuh.

Kemajuan terbaru telah menggunakan teknik yang dikenal sebagai mikrofluida, di mana media nutrisi dikirim melalui tabung kecil yang terhubung ke platform atau chip kecil. Namun, perangkat mikrofluida ini mahal dan menantang untuk diproduksi.

Kemajuan saat ini menggunakan pencetakan 3-D untuk membuat platform yang dapat digunakan kembali dan mudah disesuaikan dengan biaya hanya sekitar $ 5 per unit untuk dibuat. Desainnya mencakup sumur pencitraan untuk organoid yang sedang tumbuh dan saluran mikrofluida untuk menyediakan media nutrisi dan pemanasan awal yang mendukung pertumbuhan jaringan.

Jenis resin biokompatibel yang digunakan dalam operasi gigi digunakan untuk perangkat cetak 3-D. Chip yang dicetak diawetkan dengan memaparkannya ke sinar UV, kemudian disterilkan sebelum sel hidup ditempatkan di dalam sumur. Setelah menutup bagian atas sumur dengan kaca geser, media nutrisi dan obat untuk digunakan dalam penelitian ditambahkan melalui lubang masuk kecil.

“Biaya desain kami jauh lebih rendah daripada produk kultur organoid berbasis cawan petri tradisional atau spin-bioreaktor,” kata penulis Ikram Khan. “Selain itu, chip dapat dicuci dengan air suling, dikeringkan, dan diautoklaf, sehingga dapat digunakan kembali.”

Para peneliti menguji perangkat mereka dengan organoid yang berasal dari sel manusia. Mereka mengamati organoid otak yang tumbuh dengan mikroskop dan berhasil mengikuti pertumbuhan dan perkembangannya selama tujuh hari. Sedikit jaringan otak mengembangkan rongga atau ventrikel yang dikelilingi oleh struktur yang mengatur dirinya sendiri yang menyerupai neokorteks yang sedang berkembang.

Persentase sel dalam inti organoid yang mati selama periode satu minggu ini lebih kecil pada perangkat cetak 3-D dibandingkan pada kondisi kultur biasa. Para peneliti percaya bahwa desain sel mereka melindungi otak kecil yang sedang tumbuh.

Khan berkata, “Satu keuntungan yang ditawarkan oleh perangkat mikrofluida kami adalah memungkinkan perfusi yang konstan dari ruang kultur, yang lebih menyerupai perfusi jaringan fisiologis daripada kultur konvensional, dan dengan demikian mengurangi kematian sel pada inti organoid.”

Para peneliti berharap dapat meningkatkan kapasitas perangkat mereka dengan meningkatkan jumlah sumur yang tersedia. Perbaikan lainnya akan memungkinkan instrumen tambahan diintegrasikan ke dalam desain.


Organoid otak datar yang tumbuh pada perancah cetak 3D menunjukkan gyrifikasi intrinsik


Informasi lebih lanjut:
“Bioreaktor mikrofluida cetak 3D murah dan ruang pencitraan untuk pencitraan organoid langsung” Biomikrofluida (2021). aip.scitation.org/doi/10.1063/5.0041027

Disediakan oleh American Institute of Physics

Kutipan: Otak kecil yang tumbuh dalam bioreaktor cetak 3D (2021, 6 April) diambil pada 6 April 2021 dari https://techxplore.com/news/2021-04-tiny-brains-grown-3d-printed-bioreactor.html

Dokumen ini memiliki hak cipta. Selain dari transaksi yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten tersebut disediakan untuk tujuan informasi saja.


Halaman Ini Di Persembahkan Oleh : Togel HKG