Si necesita un cerebro en miniatura que funcione, por ejemplo, para pruebas de drogas, para probar trasplantes de tejido neural o para experimentar cómo funcionan las células madre, un nuevo artículo describe cómo construir uno con lo que los autores de la Universidad de Brown dicen que es relativamente fácily bajo costo. Las pequeñas bolas del cerebro no realizan ninguna meditación, pero producen señales eléctricas y forman sus propias conexiones neuronales sinapsis, lo que las convierte en bancos de pruebas fácilmente producibles para la investigación en neurociencia, dijeron los autores.
"Pensamos en esto como una forma de tener un mejor modelo in vitro [de laboratorio] que tal vez pueda reducir el uso de animales", dijo la estudiante graduada Molly Boutin, coautora principal del nuevo artículo en la revista Ingeniería de tejidos: Parte C . "Gran parte del trabajo que se está haciendo en este momento es en cultura bidimensional, pero esta es una alternativa que es mucho más relevante para el escenario [vivo] in vivo".
Solo una pequeña muestra de tejido vivo de un solo roedor puede producir miles de mini-cerebros, dijeron los investigadores. La receta implica aislar y concentrar las células deseadas con algunos pasos de centrifugación y usar esa muestra refinada para sembrar el cultivo celular en medioen un molde esférico de agarosa.
Los mini-cerebros, de alrededor de un tercio de milímetro de diámetro, no son los primeros ni los más sofisticados cultivos celulares de trabajo de un sistema nervioso central, reconocieron los investigadores, pero requieren menos pasos para realizarlos y se usan más fácilmente disponibles.materiales.
"Los materiales son fáciles de conseguir y los mini-cerebros son fáciles de hacer", dijo el coautor principal Yu-Ting Dingle, quien obtuvo su doctorado en Brown en mayo de 2015. Los comparó con el comercio minorista.Impresoras D que han proliferado en los últimos años, llevando esa tecnología que alguna vez fue rara a un mercado más masivo. "Podríamos permitir que todo tipo de laboratorios hicieran esta investigación".
Las esferas de tejido cerebral comienzan a formarse un día después de la siembra de los cultivos y han formado redes neuronales tridimensionales complejas en dos o tres semanas, según muestra el artículo.
mini-cerebros de 25 centavos
Existen costos fijos, por supuesto, pero un costo aproximado por cada nuevo mini-cerebro es del orden de $ 0.25, dijo la autora principal del estudio, Diane Hoffman-Kim, profesora asociada de farmacología molecular, fisiología y biotecnología y profesora asociada de ingeniería.en Brown.
"Sabíamos que era un sistema de rendimiento relativamente alto, pero incluso nos sorprendió el bajo costo por mini-cerebro cuando lo calculamos", dijo Hoffman-Kim.
El laboratorio de Hoffman-Kim colaboró con sus compañeros biólogos y bioingenieros de Brown los colegas de la facultad Julie Kauer, Jeffrey Morgan y Eric Darling son coautores para construir los mini-cerebros. Quería desarrollar un banco de pruebas para losinvestigación biomédica básica. Estaba interesada, por ejemplo, en desarrollar un modelo para probar aspectos del trasplante de células neurales, como se ha propuesto para tratar la enfermedad de Parkinson. Boutin estaba interesada en construir cultivos de células tridimensionales funcionales para estudiar cómo las células madre neurales adultasdesarrollar.
La empresa emergente de Morgan en Providence, MicroTissues Inc., fabrica los moldes de ingeniería de tejidos en 3D utilizados en el estudio.
El método que desarrollaron produce mini-cerebros con varias propiedades importantes :
Hoffman-Kim, que está afiliada al Instituto Brown de Ciencias del Cerebro y al Centro de Ingeniería Biomédica, dijo que espera que los mini cerebros proliferen en muchos laboratorios diferentes, incluidos los de investigadores que tienen preguntas sobre el tejido neural, pero no necesariamenteel grado de neurociencia y equipo de cultivo celular requerido de otros métodos.
"Si usted es esa persona en ese laboratorio, creemos que no debería tener que equiparse con una instalación de microelectrónica, y no debería tener que hacer disecciones embrionarias para generar un modelo in vitro del cerebro",Dijo Hoffman-Kim.
Los otros autores del artículo son Anda Chirila, Liane Livi, Nicholas Labriola y Lorin Jakubek.
La Fundación Nacional de Ciencias, los Institutos Nacionales de Salud, el Instituto Brown de Ciencias del Cerebro y el Departamento de Educación de EE. UU. Financiaron la investigación.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Brown . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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