Os Pesquisadores nas Universidades de Illinois desenvolveram um método para cultivar os neurônios mamíferos nas câmaras não muito maiores do que os neurônios eles mesmos.
A aproximação nova estende o tempo dos neurônios em densidades muito baixas, uma etapa essencial para desenvolver um método para estudar o crescimento e o comportamento de neurónios individuais.
A técnica é descrita este mês no jornal da Sociedade Real da Química - Laboratório em uma Microplaqueta.
“Isto que encontra será cumprimentado muito positivamente pela comunidade da neurociência,” disse Martha Gillette, que é um autor no estudo e a cabeça da pilha e do departamento de biologia desenvolvente em Illinois. “Isto está empurrando os limites do que você pode fazer com os neurônios na cultura.”
Crescer os neurônios mamíferos viáveis na baixa densidade em um ambiente artificial não é nenhuma tarefa fácil. Usar os neurônios pós-natais adiciona somente ao desafio, Gillette disse, porque estas pilhas são extremamente sensíveis às circunstâncias ambientais.
Todos Os neurônios confiam em uma fonte constante das proteínas e de outros “factores tróficos” actuais no líquido extracelular. Estes factores são segregados pelos neurônios eles mesmos ou por pilhas do apoio, tais como o glia. Eis porque os neurônios tendem a fazer melhor quando crescidos no alto densidade e na presença de outros neurónios. Mas uma mistura densa ou complexa das pilhas complica a tarefa de caracterizar o comportamento dos neurônios individuais.
Uma técnica para manter culturas neurais vivas é crescer as pilhas em um media que contenha o soro, ou no plasma de sangue. Isto aumenta a viabilidade das pilhas crescidas na baixa densidade, mas igualmente “contamina” a cultura, fazendo a difícil determinar que substâncias foram produzidas pelas pilhas e qual veio do soro.
Aqueles que esperam compreender as origens celulares de factores tróficos no cérebro tirariam proveito de uma técnica que permitisse que meçam as saídas químicas de pilhas individuais. A equipa de investigação fez o progresso para este objetivo endereçando alguns obstáculos chaves.
Primeiramente, os pesquisadores reduziram proporcionalmente o tamanho das câmaras fluido-enchidas usadas para guardarar as pilhas. O aluno diplomado Matthew Stewart da Química fez as câmaras pequenas fora de um gel moldado do polydimethylsiloxane (PDMS). O tamanho reduzido da câmara igualmente reduzido - por diversos ordens de grandeza - a quantidade de líquido em torno das pilhas, disse o director Center Jonathan Sweedler da Biotecnologia, um autor no estudo. Esta “miniaturização de arquiteturas experimentais” facilitará identificar e medir as substâncias liberadas pelas pilhas, porque estes “releasates” são menos diluídos.
“Se você traz as paredes dentro e você faz um ambiente que pilha-esteja feito sob medida, os canais são agora tais que você está forçando os releasates às concentrações fisiológicos, mesmo a nível de uma única pilha,” Sweedler disse.
Em Segundo, os pesquisadores aumentaram a pureza do material usado para formar as câmaras. A Pilha e o Painço desenvolvente de Larry do aluno diplomado da biologia expor o PDMS a uma série de banhos químicos às impurezas do extracto que matavam as pilhas.
O Painço igualmente desenvolveu um método para gradualmente perfusing os neurônios com media soro-livres, uma técnica que reabastecesse nutrientes esgotados e removesse os restos da produção celulares. A técnica da perfusão igualmente permite que os pesquisadores recolham e analisem outras secreções celulares - uma chave a identificar as contribuições bioquímicas de pilhas individuais.