Et nyt geleringsmolekyle til voksende neuroner i 3D

Et tværfagligt team af forskere fra CNRS, INSERM og Université Toulouse III - Paul Sabatier har udviklet en hydrogel, der kan vokse, udvikle og differentiere neurale stamceller. Dette biomateriale kan give nye veje til udvikling af in vitro -cellulære modeller af hjernevæv eller in vivo vævsrekonstruktion. Dette værk er udgivet i ACS -anvendte materialer og grænseflader den 14. maj, 2018.

Selvom vi ved, hvordan man dyrker celler på en todimensionel overflade, der ikke er repræsentativ for det faktiske cellemiljø i en levende organisme. I hjernevæv, celler organiseres og interagerer i tre dimensioner i en blød struktur. Forskernes hovedmål var at efterligne dette væv så tæt som muligt. De udviklede en hydrogel, der opfylder passende kriterier for permeabilitet, stivhed og biokompatibilitet på det, de dyrkede menneskelige neurale stamceller.

N-heptyl-galactonamid er et nyt molekyle syntetiseret af disse forskere, som er en del af en familie af geleringsmidler, der normalt producerer ustabile geler. Det er biokompatibelt, har en meget enkel struktur, og kan laves hurtigt, så har mange fordele. Ved at arbejde på parametrene for dannelse af gelen, forskerne ved Laboratoire Interactions Moléculaires et Réactivité Chimique et Photochimique (CNRS/Université Toulouse III-Paul Sabatier), Toulouse Neuro Imaging Center (INSERM/Université Toulouse III-Paul Sabatier) og CNRS Laboratoire d'Analyse et d'Architecture des Systèmes opnåede en stabil hydrogel med meget lav densitet og meget lav stivhed. På grund af det, neurale stamceller kan trænge ind og udvikle sig i tre dimensioner i hydrogel. Det har også et netværk sammensat af forskellige typer fibre, nogle lige og stive, andre buede og fleksible. Denne mangfoldighed giver neuroner mulighed for at udvikle et netværk af kort- og langdistanceforbindelser som dem i hjernevæv.

Dette nye biomateriale kan derfor føre til udvikling af tredimensionelle hjernevævsmodeller, der fungerer på en måde, der nærmer sig in vivo-forhold. I det lange løb, det kan bruges til at evaluere effekten af ​​et lægemiddel eller til at gøre det muligt at transplantere celler med deres matrix for at reparere hjerneskade.