人間の脳には800億個以上の神経細胞が含まれており、研究者たちは脳の働きを研究するために人工組織を作成するという困難な課題に直面していたが、すべての試みは失敗に終わった。
オーストラリアのある研究センターでは、専門家たちがこの問題の解決に近づいています。ACESセンターは、脳組織の構造を模倣し神経細胞で構成された3Dモデルを印刷しました。このモデルは、比較的正確な神経接続を形成します。
試験用の脳組織は非常に高価です。製薬会社は新薬を開発する際に、動物実験に莫大な費用(数百万ドル)を費やします。注目すべきは、動物実験で成功した後でも、人間で試験すると、薬の効果が全く逆になる場合があることです。科学者によると、これは人間の脳が動物の脳とは異なるためです。
3Dプリントされた脳組織モデルは人間の脳組織を忠実に再現しており、新薬の試験だけでなく、さまざまな萎縮性疾患や脳障害の研究にも役立つと期待されている。
研究プロジェクトの著者であるゴードン・ウォレス教授は、検査用の脳組織によって脳の原理や特定の病気の進行についての理解が深まるだけでなく、製薬会社にも大きなチャンスが開かれるため、研究グループの発展は大きな前進と言えると説明した。
本格的なポップ・ブレインを印刷することについて話すのはまだ時期尚早だとウォレス氏は言う。しかし、細胞を組織化して正しい神経接続を形成する方法を知ること自体が画期的なことだ。
6層構造を実現するために、科学者たちは天然炭水化物をベースとした特殊な生物学的塗料を開発しました。この独自の塗料は、素材全体にわたって精密な細胞分散を再現する能力を備えており、極めて高いレベルの細胞保護を提供します。
生物学的塗料は3Dプリント用に特別に設計されており、高価な設備を必要とせず、通常の条件下で細胞を増殖させるために使用できます。
このような印刷の結果、自然な脳組織で観察されるものとまったく同じ層構造が生まれ、細胞は特定の順序で配置され、割り当てられた層に留まります。
ウォレス氏によると、この開発により、他のより複雑なプリンターを使用してテストモデルを作成できるようになるという。
専門家らはまた、人工脳組織の寿命が短いため、新しい印刷原理はまだ脳神経外科に使用できないと指摘した。さらに、精密な模倣であるにもかかわらず、3Dモデルは本物の脳の100%類似品ではない。
これまで作成された人工モデルはすべて 2 次元で作成されていましたが、新しい 3D モデルにより、研究は実際の状況に近づきます。