Hiện nay, cách tốt nhất để nghiên cứu mô não là để các tế bào thần kinh phát triển trong đĩa petri. Nhưng trong khi các tế bào thần kinh ấy chỉ có thể phát triển trên một mặt phẳng, một bộ não thực sự lại có cấu trúc phức tạp của mô hình 3 chiều. Và nếu chỉ đơn giản cho các tế bào thần kinh phát triển trong mô hình ba chiều thì cũng không thành công được, bởi vì: khi phát triển thành những cấu trúc phức tạp hơn trong đúng loại gel, các tế bào thần kinh đã không tồn tại lâu hoặc mô phỏng được cấu trúc của một bộ não thực sự.
Được dẫn dắt bởi David Kaplan, giám đốc Trung tâm Tài nguyên về Mô tại Đại học Tufts, các nhà nghiên cứu đã tìm ra cách kết hợp các chất liệu hầu mô phỏng thành công các chất xám và trắng của não. Mô hình mới này mang dạng chiếc bánh doughnut, gồm các vòng xốp đồng tâm do các màng chất đạm kết thành, và trung tâm do chất collagen gel tạo thành.
Các vòng xốp này, được châm đầy các tế bào thần kinh của chuột, hoạt động như chất xám của não.
Khi phát triển mạng lưới trên khắp các vòng xốp, các tế bào thần kinh này từ một phía đã trổ nhánh xuyên qua trung tâm gel để kết nối với các tế bào thần kinh ở phía bên kia. Và cấu trúc đó chính là mô não giống-như-thật mà phòng thí nghiệm chế tạo ra. Cấu trúc cơ bản này có thể được tái tạo.
Bằng cách chế ra một mô hình với sáu vòng tròn đồng tâm, mỗi vòng chứa đầy một loại tế bào thần kinh khác nhau, các nhà nghiên cứu đã có thể mô phỏng sáu lớp vỏ não của con người. Ông Kaplan nói, “Đó là một hệ thống ráp nối khít khao, tương tự trò chơi Lego, vì vậy chúng tôi khỏi phải lo lắng về việc dùng keo dán các ngăn xốp lại với nhau, cũng như về những phức tạp do keo dán gây ra."
Trong bài báo trên PNAS, Kaplan và các đồng nghiệp báo cáo rằng mỗi loạt mô đã có thể tồn tại suốt nhiều tháng trong phòng thí nghiệm. Họ đã sử dụng chúng để nghiên cứu ảnh hưởng của chấn thương sọ não đối với hoạt động của các tế bào thần kinh (bằng cách thả vật nặng lên mô) ngay lập tức, thay vì phải mổ xẻ một bộ não.
Kaplan nói, "Đây là một phương pháp cho phép các nhà nghiên cứu thực hiện các điều chỉnh một cách dễ dàng, trong quá trình chế tạo một mô não giống như thật về cả cấu trúc lẫn chức năng.” Thiết kế mang đặc-tính-Lego của nó khiến họ có thể chuyển nó thành các loại cấu trúc não họ muốn nghiên cứu. Ông tiếp, “Nó có thể giúp chúng ta tìm được giải đáp cho các câu hỏi về bệnh thần kinh như Alzheimer." Và mô hình này có thể được dùng để nghiên cứu ảnh hưởng của các loại thuốc điều trị các bệnh liên quan đến não, như trầm cảm và động kinh. Thông thường, Kaplan cho biết, tác dụng thực sự của các loại thuốc rất quan trọng này vẫn còn là một bí ẩn.
Tuy nhiên, một mô hình tốt của não bộ cũng có thể giúp khảo sát các vấn đề sâu sắc hơn. Kaplan nói, "Có những vấn đề mà chúng ta đang khó xác quyết, chẳng hạn như làm cách nào chúng ta lưu trữ ký ức hoặc làm cách nào bộ não cảm nhận được sự đau đớn. Còn cả một chuỗi dài các câu hỏi cần trả lời, đó là lý do tại sao chúng tôi rất vui mừng với sáng chế này."
Ai Cơ dịch từ bài
Scientists have created the most realistic fake brain tissue ever
Keine Kommentare:
Kommentar veröffentlichen