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
Waarom taalmodellen moeite hebben met vermenigvuldigen
Onderzoekers van de University of Chicago en partners onderzochten waarom grote taalmodellen twee viercijferige getallen slecht vermenigvuldigen. Een nieuwe trainingsmethode (ICoT) liet modellen tussentijdse waarden onthouden en verbeterde de nauwkeurigheid sterk.
Mogelijke eerste Anopheles stephensi in Madagascar gevonden met AI en burgerfoto's
Onderzoekers gebruikten AI en door burgers ingezonden smartphonefoto's om wat zij menen de eerste Anopheles stephensi in Madagascar te identificeren. De foto uit 2020 werd via de GLOBE Observer-app ingezonden; het team noemt apps en technische eisen belangrijk voor opschaling.
