Para peneliti berhasil menumbuhkan jaringan yang menyerupai otak manusia tanpa memakai lapisan biologis turunan hewan, sebuah langkah penting dalam rekayasa jaringan saraf. Penelitian dipimpin oleh Iman Noshadi di University of California, Riverside, dengan Prince David Okoro sebagai penulis utama, dan hasilnya dipublikasikan di Advanced Functional Materials. Metode ini menghilangkan ketidakpastian komposisi lapisan biologis yang biasa dipakai pada platform jaringan otak.
Kerangka baru dibuat terutama dari polietilen glikol (PEG), polimer kimia yang pada keadaan biasa tidak membuat sel menempel tanpa protein tambahan. Tim membentuk PEG menjadi matriks bertekstur dengan pori-pori yang saling terhubung sehingga sel donor bisa mengenali, mengisi, dan membangun jaringan saraf fungsional. Setelah matang, sel menunjukkan aktivitas saraf yang khas donor, sehingga model ini memungkinkan pengujian obat yang ditargetkan pada kondisi neurologis tertentu.
Langkah teknis melibatkan aliran air, etanol, dan PEG melalui kapiler kaca bersarang; ketika campuran mencapai aliran air luar, komponennya memisah dan kilatan cahaya menstabilkan pemisahan itu, mengunci struktur berpori. Pori memungkinkan sirkulasi oksigen dan nutrisi untuk memberi makan sel punca yang disumbangkan. Karena kerangka stabil, studi jangka panjang menjadi mungkin dan sel yang matang lebih mencerminkan fungsi jaringan nyata. Penelitian dimulai pada 2020, didukung oleh dana startup UC Riverside dan pendanaan untuk Okoro dari California Institute for Regenerative Medicine. Kerangka saat ini berukuran sekitar dua milimeter lebar. Tim juga telah menyerahkan makalah terkait tentang jaringan hati dan bertujuan mengembangkan kultur tingkat organ yang saling terhubung untuk mempelajari interaksi antar organ. Pendekatan ini berpotensi mengurangi penggunaan otak hewan untuk penelitian yang relevan dengan manusia dan sejalan dengan upaya US FDA untuk menghapus persyaratan pengujian pada hewan dalam pengembangan obat.
Kata-kata sulit
- rekayasa — proses merancang dan membuat struktur buatan
- kerangka — struktur dasar yang mendukung sebuah sistem
- polietilen glikol — polimer sintetis yang digunakan sebagai kerangka
- polimer — molekul besar dari banyak unit berulang
- pori — lubang kecil yang memungkinkan aliran atau udarapori-pori
- sel punca — sel yang dapat berkembang jadi berbagai tipe sel
- sirkulasi — pergerakan fluida seperti oksigen dan nutrisi
Tips: arahkan kursor, fokus, atau ketuk kata yang disorot di dalam teks untuk melihat definisi singkat sambil membaca atau mendengarkan.
Pertanyaan diskusi
- Apa keuntungan dan kendala menggunakan kerangka berbahan polietilen glikol dibanding lapisan biologis turunan hewan?
- Bagaimana kultur tingkat organ yang saling terhubung dapat membantu mempelajari interaksi antar organ?
- Jika pendekatan ini berhasil luas, bagaimana pengurangan pengujian hewan mungkin mengubah proses pengembangan obat? Beri alasan.
Artikel terkait
Nanopartikel bantu sel punca tingkatkan mitokondria
Para peneliti di Texas A&M University menggunakan nanopartikel berbentuk bunga (nanoflowers) untuk membuat sel punca menghasilkan lebih banyak mitokondria dan mentransfernya ke sel yang menua atau rusak, sehingga memulihkan energi seluler.
Citra Langsung Dua Nova Menunjukkan Aliran Gas dan Pengeluaran Tertunda
Astronom mengambil citra langsung dua nova beberapa hari setelah letusan dengan detail tinggi. Pengamatan menunjukkan aliran gas kompleks, kasus pengeluaran tertunda, dan hubungan antara tumbukan aliran dengan sinar gamma.
Pengurangan Polusi di Asia Timur Mempercepat Pemanasan Global
Studi baru menghubungkan berkurangnya polusi aerosol di Asia Timur, terutama China, dengan percepatan pemanasan permukaan global sejak sekitar 2010. Penelitian dan laporan cuaca menunjukkan dampak regional dan kebutuhan dana untuk adaptasi.