На 3D-принтере напечатали искусственную матрицу для роста нейронов

Ученые и медики уже не первое десятилетие учатся культивировать клетки и ткани человека в лабораторных условиях. Лучше всего получается с хрящами и плоскими тканями кожного покрова, хуже всего — с нейронами. Традиционные чашки Петри вообще не подходят для их роста. В качестве альтернативы можно использовать гелевые носители на основе коллагена и других полимеров, но и с ними пока не получается достигнуть стабильно хорошего результата. Размер и структура нейронов очень сильно меняются от одного эксперимента к другому.

Разработать среду для роста нейронов сумели нидерландские материаловеды под руководством Анжело Аккардо из Технического университета Дельфта.

На 3D-принтере они напечатали полимерную матрицу в виде подложки с множеством ворсинок. Подобрав оптимальную толщину и расстояние между ворсинками, можно «обмануть» нейроны, создав эффект нахождения в мягкой среде мозга, хотя сам материал ворсинок достаточно жесткий. В такой среде нейроны успешно растут и образуют связи друг с другом.
 
Матрица хорошо показала себя в экспериментах с нейронами мышей, а также нейронами, полученными из стволовых клеток человека. В обоих случаях удалось вырастить связанные структуры нейронов.

Аккардо и его коллеги особенно отметили высокую воспроизводимость экспериментов. Ранее такого не удавалось добиться ни с одним типом гелевых носителей.

Выращенные в матрице нейронные структуры уже сегодня можно использовать для тестирования препаратов, например, от болезни Альцгеймера. Авторы надеются, что в будущем удастся получить и полноценную нервную ткань, пригодную для трансплантации пациенту. 

Результаты исследования опубликованы в журнале Advanced Functional Materials.