Mini kapaklar, laboratuvarda yetiştirilen mini beyinlerdeki aktiviteyi ölçebilir
Şimdiye kadar, bilim adamları sadece birkaç hücrenin ötesinde beyin organoidlerini inceleyemediler. Organoidler küresel olsa da, onları incelemek için kullanılan geleneksel araçlar – elektriksel aktiviteyi ölçmek için elektrotlar içeren mikro elektrot dizi plakaları – düzdür.
Johns Hopkins Üniversitesi’nden bir ekip tarafından oluşturulan bu yeni mikro başlık, bir beyin organoidinin etrafını sararak araştırmacıların tüm yüzeyinden 3D kayıtlar almasına olanak tanıyor. Bu daha ayrıntılı bilgi, beynin nasıl çalıştığını daha iyi anlamamıza yardımcı olabilir. Bir kullanım, uyuşturucu testi sırasında nöronların nasıl iletişim kurduğunu izlemek olacaktır.
Bugün Science Advances’te yayınlanan bir makalede açıklanan mikro kapaklar, altın teller ve temas pedleri içeren yumuşak, esnek, şeffaf polimer kabuklardır. Bir hücre ortamına yerleştirildiğinde, mikro başlık şişmeye ve yarım milimetre büyüklüğündeki organoidin etrafını kapatmaya başladı.
Johns Hopkins kimya ve biyomoleküler mühendisi David Gracias, bu tekniğin, araştırmacıların organoidleri izlemesine yardımcı olmasının yanı sıra, kimyasalların insanlar için güvenli olduğundan ve beyin gelişimi sorunlarına neden olmadığından emin olmak için hayvan testlerine daha ucuz ve daha etik bir alternatif sunabileceğini söylüyor. ve çalışmanın yazarlarından biri.
“Beyin hastalıklarında pek çok kimyasal rol oynuyor, ancak bunları taramanın kolay bir yolu yok” diyor. “Hayvanların maliyeti nedeniyle bir kimyasalın taranması bir milyon dolardan fazlaya mal olabilir ve etik kaygılar da var.”
Mikroçiplerden ilham alan süreç, çeşitli boyutlardaki organoidlerin etrafına gevşek veya daha sıkı bir şekilde oturacak şekilde özelleştirilebilen kapaklar oluşturabilir, yani farklı gelişim aşamalarında organoidlerdeki elektriksel aktiviteyi ölçebilir.
Kapağın tek bir organoid için çalıştığını kanıtlayan ekip, deneyi büyütmeyi ve testleri paralel olarak yürütmek için 100 organoidden oluşan bir montaj hattı oluşturmayı planlıyor. Bunlar gelecekte mikroçiplere veya diğer organoidlere bağlanabilir. Beyin bilimlerindeki meslektaşları, otizm, Alzheimer, Parkinson ve diğer beyin rahatsızlıkları için ilaçları ve potansiyel tedavileri taramak için bağlantılı organoidleri de kullanabilirler.
Gracias, “Birçok insan, beynin anlamadığımız nihai sınır olduğuna inanıyor” diyor. “Onları bilgisayarlara ve birbirlerine bağlamayı düşünüyorduk – eğer bir mini beyin yapabilirseniz, onu diğerine bağlamanız da mümkün. Bu çok heyecan verici.”