Az Észak-Karolinai Egyetem (USA) új tanulmánya reprodukálható módszert mutat be a különböző típusú növényi sejtek közötti sejtkommunikáció tanulmányozására úgy, hogy ezeket a sejteket 3D nyomtatóval "bionyomtatja". News.ncsu.edu portál.
A növényi sejtek egymással és környezetükkel való kölcsönhatásának tanulmányozása kulcsfontosságú a növényi sejtek funkcióinak jobb megértéséhez, és jobb terményfajtákhoz vezethet.
A kutatók modellnövénysejteket nyomtatnak Arabidopsis thaliana és szója, hogy ne csak azt vizsgáljuk, hogy a növényi sejtek túlélik-e a bionyomtatást – és meddig –, hanem annak megértéséhez is, hogyan szerzik meg és változtatják meg identitásukat és funkciójukat.
A növényi sejtek 3D bionyomtatási folyamata mechanikailag hasonló a nyomdafesték vagy a műanyag használatához, néhány szükséges módosítással.
A 3D nyomtatótinta helyett a tudósok „biotintát” vagy élő növényi sejteket használnak. A mechanika mindkét folyamatban ugyanaz, kivéve néhány figyelemre méltó különbséget a növényi sejtek esetében: ultraibolya szűrőt használnak a sterilitás fenntartására, és több nyomtatófejet, amelyek egyszerre nyomtatnak különböző bioanyagokból.
A sejtfal nélküli élő növényi sejteket vagy protoplasztokat bionyomattal együtt tápanyagokkal, növekedési hormonokkal és egy agaróz nevű sűrítőszerrel, egy hínár alapú vegyülettel együtt nyomtatták. Az agaróz elősegíti a sejtek erejét.
A tanulmány kimutatta, hogy a 3D bionyomtatott sejtek több mint fele életképes volt, és idővel szétoszlott kis telepekké.
A kutatók az egyes sejteket bioprintelték is, hogy megnézzék, képesek-e regenerálódni, osztódni és szaporodni. Az eredmények azt mutatták, hogy a gyökér- és hajtássejtek Arabidopsis Az optimális vitalitás érdekében tápanyagok különböző kombinációira van szükségük.
Eközben a szójabab egyedi embrionális sejtjeinek több mint 40%-a életképes maradt két héttel a bionyomtatás után, és idővel szét is osztódott mikrosejtekké.
A 3D bionyomtatás hasznos lehet a kultúrnövények sejtregenerációjának tanulmányozásához.
Gyökérsejtek Arabidopsis és a szójabab embrionális sejtjei magas proliferációs rátájukról és a rögzített azonosítások hiányáról ismertek. Más szavakkal, az állati vagy emberi őssejtekhez hasonlóan ezek a sejtek különböző típusú sejtekké válhatnak.
A bionyomtatott sejtek felvehetik az őssejtek azonosságát; specifikus géneket osztanak, növesztenek és expresszálnak.
Ez a tanulmány bemutatja a 3D bionyomtatásban rejlő hatalmas lehetőségeket a növényi sejtek életképességének és kommunikációjának fenntartásához szükséges optimális vegyületek azonosítására ellenőrzött környezetben.
A folyóiratban megjelent kutatás Tudomány előlegek.