.webp)
Peneliti mengembangkan jaringan otak manusia dari 3D print (cetak tiga dimensi). Jaringan otak buatan ini didesain dapat tumbuh dan berfungsi sebagaimana jaringan otak manusia aslinya.
Cetak 3D jaringan otak manusia ini dikembangkan tim ilmuwan dari University of Wisconsin-Madison (UW-Madison). Penelitian ini dipublikasi di jurnal Cell Stem Cell.
"Ini bisa menjadi model kuat yang bantu kita memahami bagaimana sel-sel otak berkomunikasi pada manusia," kata Su-Chun Zhang, peneliti dan dosen neuroscience dan neurologi di Waisman Center, UW-Madison, dikutip dari laman resmi kampus.
SCROLL TO CONTINUE WITH CONTENT
Zhang menjelaskan otak beroperasi dalam jaringan. Di dalamnya, sel-sel bekerja sama dan berkomunikasi satu sama lain. Karena itu, cetak 3D jaringan otak memungkinkan peneliti melihat dan mempelajari sinyal antarsel pada sindrom Down, interaksi jaringan sehat dan jaringan Alzheimer, menguji obat baru, dan mengamati pertumbuhan otak.
"Hal ini bisa digunakan untuk melihat mekanisme molekuler yang mendasari perkembangan otak, perkembangan manusia, cacat perkembangan, gangguan neurodegeneratif, dan banyak lagi," ucapnya.
"Temuan ini bisa mengubah cara pandang kita pada biologi sel punca, neuroscience, dan patogenesis banyak gangguan psikiatri dan saraf," sambung Zhang.
Modifikasi Cetak 3D buat Bikin Jaringan Otak
Menurut peneliti Zhang dan Yuanwei Yan, kemampuan metode cetak sebelumnya terbatas dalam upaya mencetak jaringan otak manusia. Untuk itu, tim mereka coba mengganti cara pembuatan lapis-lapis 3D secara vertikal menjadi horizontal.
Sel-sel otak, neuron yang tumbuh dari sel induk berpotensi majemuk yang diinduksi, lalu ditempatkan peneliti ke gel bio-ink (tinta hidup). Gel ini dibuat lebih lembut dari eksperimen sebelumnya.
Zhang menjelaskan, cara tersebut membuat jaringannya jadi cukup lunak. Ini memungkinkan neuron tumbuh dan berkomunikasi satu sama lain. Sementara itu, strukturnya masih cukup padat untuk disatukan. Sel-sel tersebut diletakkan bersebelahan seperti pensil-pensil di atas meja.
Yan menuturkan, jaringan otak tersebut juga dibuat relatif tipis. Ini memudahkan neuron dapat oksigen cukup dan nutrisi dari media tumbuh.
Alhasil, sel-sel yang dicetak dapat menjangkau media tumbuh untuk membentuk koneksi di tiap lapisan yang dicetak dan di seluruh lapisan. Aktivitas ini membentuk jaringan yang mirip dengan otak manusia.
Neuron-neuron tersebut berkomunikasi, mengirim sinyal, berinteraksi lewat neurotransmitter, dan membentuk jaringan dengan sel pendukung yang ditambahkan ke jaringan buatan. Zhang mencontohkan, sel-sel berbeda dari bagian otak berbeda di korteks serebral dan striatum juga masih dapat berkomunikasi satu sama lain.
Adopsi Teknologi 3D Printing Jaringan Otak
Peneliti mengatakan teknologi cetak jaringan otak 3D komersil ini pada dasarnya tidak perlu alat bio-printing khusus maupun metode kultur untuk menjaga jaringan tetap sehat. Hasilnya juga bisa dipelajari dengan mikroskop, teknik pencitraan standar, dan elektroda yang sudah umum di lapangan.
Di sisi lain, peneliti sedang mencoba meningkatkan kualitas tinta bio dan alat untuk menjelajahi potensi spesialisasinya. Yan mengatakan pihaknya sedang melakukan perbaikan khusus agar teknologinya bisa mencetak jenis jaringan otak tertentu sesuai permintaan.
(twu/pal)
