De acordo com a Monash University, na Austrália, pesquisadores de engenharia usaram com sucesso biotintas contendo células nervosas vivas (neurônios) para imprimir redes nervosas 3D que podem crescer em laboratório e transmitir e responder a sinais nervosos.
Usando uma abordagem de engenharia de tecidos e bioimpressão com duas biotintas contendo células vivas e materiais não celulares, respectivamente, os pesquisadores conseguiram imitar o arranjo da substância cinzenta e da substância branca observada no cérebro.
De acordo com o professor John Forsythe, do Departamento de Ciência e Engenharia de Materiais da Monash University, que lidera a pesquisa, culturas de células nervosas 2D já foram usadas para estudar a formação de redes nervosas e mecanismos de doenças, mas essas estruturas relativamente planas não refletem a maneira como os neurônios crescem e interagem com o ambiente.
“As redes desenvolvidas nesta pesquisa replicaram de perto a natureza 3D dos circuitos de um cérebro vivo, onde as células nervosas estendem processos chamados neurites para formar conexões entre diferentes camadas do córtex”, disse o professor Forsythe. “Descobrimos que as projeções que crescem a partir de neurônios na ‘matéria cinzenta‘ impressa ou camada celular cresceram prontamente através da camada de ‘matéria branca‘ e a usaram como uma ‘rodovia’ para se comunicar com neurônios em outras camadas… Não apenas fomos capazes de construímos um layout básico semelhante ao que vemos em regiões do cérebro, descobrimos que os neurônios realmente se comportavam e atuavam de maneira semelhante”.
Medições eletrofisiológicas sensíveis confirmaram atividade espontânea semelhante a um nervo que ocorre nas redes neuronais 3D, além de respostas evocadas por estimulação elétrica e medicamentosa. A presença de atividade elétrica detectável em redes 3D de engenharia de tecidos representa um avanço significativo no campo da neurociência e da bioimpressão.
As redes neurais 3D bioimpressas provavelmente serão uma plataforma promissora para estudar como os nervos e as redes nervosas se formam e crescem, investigando como algumas doenças afetam a neurotransmissão e rastreando medicamentos quanto aos seus efeitos nas células nervosas e no sistema nervoso.
O estudo, intitulado ‘Redes Neuronais Funcionais 3D em Construções de Hidrogel Bioimpressas Autônomas’, foi publicado na Advanced Healthcare Materials. Para saber mais sobre as redes cerebrais acesse o site.
