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
Hoe UV-licht de chemie van ijs verandert
Wetenschappers bestudeerden met kwantummechanische simulaties hoe ultraviolette (UV) straling de chemie van ijs beïnvloedt. De resultaten verklaren oude waarnemingen en kunnen helpen bij voorspellingen over gasuitstoot uit ontdooiende permafrost.
Wie wetenschappers zijn beïnvloedt publiek vertrouwen
Een nieuwe studie in Nature Human Behaviour laat zien dat demografische vertegenwoordiging onder wetenschappers invloed heeft op het vertrouwen van het Amerikaanse publiek. Onderzoekers onder leiding van James Druckman onderzochten verschillen tussen groepen en gevolgen voor acceptatie van wetenschappelijke aanbevelingen.
Gen verlaagt achtergrondruis en verbetert aandacht bij muizen
Onderzoekers ontdekten dat variatie in het Homer1-gen de achtergrondactiviteit in de prefrontale cortex verlaagt en de aandacht verbetert bij muizen. Het werk, geleid door Priya Rajasethupathy, verschijnt in Nature Neuroscience.
Nieuwe voorbehandeling maakt rioolslib tot hernieuwbaar aardgas
Een pilotstudie toonde dat een nieuwe voorbehandeling van rioolslib veel meer hernieuwbaar aardgas produceert en de verwerkingskosten sterk verlaagt. De methode breekt lange moleculen af en wordt opgeschaald met patenten en partners.