Các nhà nghiên cứu do phó giáo sư Iman Noshadi tại University of California, Riverside dẫn dắt, với tác giả chính Prince David Okoro, đã nuôi cấy được mô giống não có chức năng mà không dùng bất kỳ vật liệu có nguồn gốc từ động vật hay lớp phủ sinh học bổ sung. Kết quả được công bố trên tạp chí Advanced Functional Materials.
Nhóm dùng polyethylene glycol (PEG), một polyme trung tính thường ngăn tế bào bám nếu không có protein bổ sung, và tạo lại thành một ma trận kết cấu có lỗ rỗng thông nhau. Để làm giàn giáo xốp, họ đưa nước, ethanol và PEG qua các mao quản thủy tinh lồng nhau; khi hỗn hợp tới dòng nước bên ngoài, các thành phần bắt đầu tách ra và một tia sáng chớp ổn định sự tách này, cố định cấu trúc xốp. Cấu trúc cho phép oxy và dưỡng chất lưu thông khắp vật liệu, giúp tế bào gốc hiến cư trú và phát triển.
Vì giàn giáo ổn định, mô có thể được nghiên cứu lâu dài và tế bào não trưởng thành phản ánh chức năng mô thực hơn. Các tế bào tự tổ chức, giao tiếp theo cụm và biểu hiện hoạt động thần kinh đặc thù của người hiến, do đó mô có thể dùng để thử trực tiếp thuốc nhắm tới các bệnh lý thần kinh cụ thể.
Ứng dụng bao gồm nghiên cứu chấn thương não do va đập, đột quỵ và bệnh Alzheimer, đồng thời giảm nhu cầu sử dụng não động vật trong nghiên cứu liên quan đến con người. Công trình bắt đầu vào năm 2020; giàn giáo hiện rộng khoảng hai millimetres. Nhóm đang làm việc để mở rộng quy mô, đã nộp một bài liên quan về mô gan và hướng tới phát triển các nền văn hóa kết nối ở mức cơ quan để nghiên cứu tương tác giữa các cơ quan. Công việc được hỗ trợ bởi quỹ khởi nghiệp của UC Riverside và tài trợ từ California Institute for Regenerative Medicine.
- Vật liệu: PEG được tạo thành ma trận xốp.
- Phương pháp: tách pha qua mao quản và cố định bằng tia sáng.
- Lợi ích: mô hoạt động giống não người và thử thuốc chính xác hơn.
Từ khó
- nuôi cấy — tạo và duy trì tế bào hoặc mô ngoài cơ thể
- polyethylene glycol — một polyme trung tính dùng trong nghiên cứu sinh học
- ma trận — mạng lưới vật liệu có cấu trúc bên trongma trận kết cấu, ma trận xốp
- giàn giáo — khung hoặc vật liệu hỗ trợ tế bào phát triểngiàn giáo xốp
- mao quản — ống rất nhỏ giúp dẫn chất lỏng hoặc dung dịch
- tách pha — quá trình phân chia hỗn hợp thành hai phần riêng
- tế bào gốc — tế bào có khả năng phát triển thành nhiều loại tế bào
Mẹo: di chuột, dùng phím Tab hoặc chạm vào các từ được tô sáng trong bài để xem định nghĩa nhanh ngay khi bạn đọc hoặc nghe.
Câu hỏi thảo luận
- Việc không dùng vật liệu có nguồn gốc động vật có lợi gì cho nghiên cứu bệnh lý thần kinh và đạo đức nghiên cứu?
- Khi nhóm muốn mở rộng quy mô giàn giáo từ vài millimetres lên lớn hơn, theo bạn khó khăn kỹ thuật chính sẽ là gì?
- Nếu mô này phản ánh chức năng người hiến, điều đó sẽ thay đổi cách thử thuốc trên con người như thế nào?