Voor het eerst kweekten onderzoekers functioneel, hersenachtig weefsel zonder dierlijke materialen of toegevoegde biologische coatings. Het project werd geleid door Iman Noshadi (University of California, Riverside) en de hoofdauteur is Prince David Okoro. De resultaten zijn gepubliceerd in Advanced Functional Materials.
Het scaffold bestaat grotendeels uit polyethyleenglycol (PEG), een chemisch neutraal polymeer dat normaal geen hechting toestaat zonder toevoegingen. Het team vormde PEG tot een getextureerde matrix met onderling verbonden poriën, zodat gedoneerde stamcellen de structuur herkennen, koloniseren en functionele neurale netwerken opbouwen. De poriën laten zuurstof en voedingsstoffen circuleren en voeden de cellen effectief.
De onderzoekers maakten het poreuze scaffold door water, ethanol en PEG door geneste glazen capillairen te laten stromen; bij de buitenste waterstroom scheidden de componenten zich en een lichtflits stabiliseerde en vergrendelde de poreuze structuur. Omdat het ontwerp stabiel is, zijn langere en rijpere studies mogelijk en lijken de cellen meer op echt weefsel, wat belangrijk is voor ziekteonderzoek.
Het model kan worden gebruikt om traumatisch hersenletsel, beroertes en neurodegeneratieve ziekten zoals Alzheimer te bestuderen. Het vermindert de noodzaak van dierlijke hersenen en sluit aan bij Amerikaanse FDA-inspanningen om dierproefvereisten af te bouwen. Het onderzoek begon in 2020, het scaffold is momenteel ongeveer twee millimeter breed, en het team werkt aan opschaling, een verwant leverartikel en aan verbonden orgaan-niveau-culturen.
Moeilijke woorden
- polyethyleenglycol — een chemisch neutraal polymeer gebruikt in laboratoria
- getextureerd — met een bewerkte of ruw oppervlakgetextureerde
- porie — een klein open gaatje in materiaalporiën
- poreus — met veel kleine openingen of gaatjesporeuze
- koloniseren — zich ergens vestigen en veel cellen vormen
- neuraal — betrekking hebbend op zenuwen of het zenuwstelselneurale
- stamcel — een cel die zich kan delen en differentiërenstamcellen
- opschaling — het vergroten van de productie of grootte
Tip: beweeg de muisaanwijzer over gemarkeerde woorden in het artikel, of tik erop om snelle definities te zien terwijl je leest of luistert.
Discussievragen
- Welke voordelen en mogelijke beperkingen zie je bij het gebruik van dit model in plaats van dierlijke hersenen? Geef twee voorbeelden.
- Hoe kan opschaling van het scaffold het onderzoek naar ziekten zoals Alzheimer beïnvloeden? Leg kort uit.
- Welke praktische of ethische gevolgen heeft het verminderen van dierproeven volgens de tekst? Geef één reden.
Gerelateerde artikelen
Kleine cellen helpen mangroves tegen zout water
Onderzoekers vonden dat mangrovebomen kleinere cellen en dikkere celwanden hebben. Die eigenschappen geven stevigheid en helpen tegen herhaalde overstroming met zout water. De bevinding kan strategieën voor zouttolerante planten aanwijzen.
Microben overleven inslagpuin mogelijk naar andere planeten
Een studie toont dat een woestijnbacterie in puin van asteroïde-inslagen extreme drukken kan overleven. Dit suggereert dat leven via gesteente naar andere hemellichamen kan reizen en roept vragen op voor planetenbescherming.
Vetrijk dieet kan darmbacteriën naar de hersenen brengen
Onderzoekers van Emory University vonden dat levende darmbacteriën na kort eten van een vetrijk dieet bij muizen in de hersenen konden worden aangetroffen. De bacteriën reisden via de nervus vagus en laag terugkeer naar normaal dieet verminderde dit.
