חוקרים מאוניברסיטת אילינוי פיתחו שיטה של נוירונים בתאי יונקים culturing לא הרבה יותר גדול מאשר את הנוירונים עצמם.
הגישה החדשה מאריכה את תוחלת החיים של הנוירונים בצפיפויות נמוכות מאוד, צעד חיוני לקראת פיתוח שיטה ללמוד את הצמיחה של תאים במוח התנהגות הפרט.
הטכניקה מתוארת החודש בכתב העת של האגודה המלכותית לכימיה - מעבדה על שבב.
"ממצא זה יהיה מאוד חיובי בירך את הקהילה על ידי המוח", אמרה מרתה ג'ילט, שהוא סופר על המחקר וראש התא המחלקה לביולוגיה התפתחותית באוניברסיטת אילינוי. "זה דוחף את הגבולות של מה שאתה יכול לעשות עם נוירונים בתרבית."
גידול נוירונים יונקים קיימא בצפיפות נמוכה בסביבה מלאכותית היא לא משימה קלה. באמצעות נוירונים לאחר הלידה רק מוסיף לאתגר, אמר ג'ילט, כי תאים אלה רגישים במיוחד לתנאי הסביבה.
הנוירונים כל מסתמכים על אספקה קבועה של חלבונים אחרים "גורמים trophic" נוכח בנוזל תאיים. גורמים אלה מופרשים על ידי הנוירונים עצמם או על ידי תאים תומכים, כגון גליה. זו הסיבה נוירונים נוטים לעשות בצורה הטובה ביותר כאשר גדל בצפיפות גבוהה בנוכחות תאים אחרים במוח. אבל תערובת דחוסה או מורכב של תאים מסבך את המשימה של אפיון התנהגות של נוירונים בודדים.
אחת הטכניקות לשמירת תרבויות עצביים בחיים היא לגדל את התאים במדיום המכיל פלזמה בסרום, או דם. זה מגדיל את הכדאיות של התאים גדל בצפיפות נמוכה, אבל זה גם "מזהם" את התרבות, ולכן קשה לקבוע אילו חומרים היו המיוצר על ידי תאים אשר הגיעו בסרום.
אלה בתקווה להבין את המקור התאי של גורמים trophic במוח ירוויחו טכניקה המאפשרת להם למדוד את התפוקות כימי של תאים בודדים. צוות המחקר התקדמות לקראת מטרה זו על ידי טיפול המכשולים המרכזיים כמה.
ראשית, החוקרים scaled למטה בגודל של מלאות נוזל בתאי נהגו לקיים את התאים. סטודנטית לתואר שני בכימיה מתיו סטיוארט עשה לתאי קטן מתוך ג'ל יצוק של polydimethylsiloxane (PDMS). גודל תא מופחת מופחת גם על - ידי צווים שונים של גודל - כמות הנוזל סביב התאים, אמר מנהל מרכז ביוטכנולוגיה יונתן Sweedler, מחבר המחקר. זה "המזעור של ארכיטקטורות ניסיוני" יקל לזהות ולמדוד את החומרים שפורסמו על ידי התאים, כי אלה "releasates" הם לדלל פחות.
"אם אתה מביא את הקירות ואת שתבצע סביבה של תאים בגודל, ערוצי עכשיו הם כאלה שאתה מגבילה את releasates לריכוזים פיזיולוגיים, אפילו ברמה של תא בודד", אמר Sweedler.
שנית, החוקרים עלו על טוהר החומר המשמש ליצירת לתאי. התא ביולוגיה התפתחותית סטודנט לתואר דוחן לארי חשף את PDMS לסדרה של אמבטיות כימיים כדי לחלץ זיהומים שהיו הריגת התאים.
דוחן גם פיתח שיטה בהדרגה המרוססת הנוירונים עם סרום ללא מדיה, טכניקה מביאה אספקה מזינים מדולדל ומסיר חומרי פסולת הסלולר. הטכניקה זלוף גם מאפשר לחוקרים לאסוף ולנתח הפרשות סלולריים אחרים - מפתח לזיהוי תרומות ביוכימיים של תאים בודדים.