Новае даследаванне, праведзенае ва Універсітэце штата Паўночная Караліна (ЗША), дэманструе прайгравання спосаб вывучэння клетачнай камунікацыі паміж рознымі тыпамі раслінных клетак шляхам "біядруку" гэтых клетак з дапамогай 3D-друкаркі. партал News.ncsu.edu.
Вывучэнне таго, як раслінныя клеткі ўзаемадзейнічаюць адна з адной і з навакольным асяроддзем, з'яўляецца ключом да больш глыбокага разумення функцый раслінных клетак і можа прывесці да стварэння лепшых гатункаў сельскагаспадарчых культур.
Даследнікі надрукавалі клеткі мадэльнай расліны Arabidopsis THALIANA і соі, каб не толькі вывучыць, ці будуць раслінныя клеткі жыць пасля біядруку - і як доўга, - але і зразумець, як яны набываюць і мяняюць сваю ідэнтычнасць і функцыю.
Працэс 3D-біядруку раслінных клетак механічна аналагічны выкарыстанню друкаванай фарбы ці пластмасы з некалькімі неабходнымі зменамі.
Замест чарнілаў для 3D-друку навукоўцы выкарыстоўваюць ”біячарніла”, ці жывыя раслінныя клеткі. Механіка ў абодвух працэсах аднолькавая, за выключэннем некалькіх прыкметных адрозненняў для раслінных клетак: ультрафіялетавы фільтр, які выкарыстоўваецца для падтрымання стэрыльнасці, і некалькі друкавалых галовак для адначасовага друку з розных биоматериалов.
Жывыя раслінныя клеткі без клеткавых сценак, або пратапласты, былі надрукаваныя біядрукам разам з пажыўнымі рэчывамі, гармонамі росту і загушчальнікам, званым агарозай - злучэннем на аснове марскога багавіння. Агароза дапамагае забяспечыць трываласць клетак.
Даследаванне паказала, што больш за палову клетак, надрукаваных спосабам 3D-біядруку, былі жыццяздольнымі і з часам дзяліліся, утвараючы невялікія калоніі.
Даследнікі таксама надрукавалі асобныя клеткі з дапамогай біядруку, каб праверыць, ці могуць яны рэгенераваць ці дзяліцца і размнажацца. Вынікі паказалі, што клеткі кораня і ўцёкаў арабідопсіс маюць патрэбу ў розных камбінацыях пажыўных рэчываў для аптымальнай жыццяздольнасці.
Між тым, больш за 40% асобных эмбрыянальных клетак соі заставаліся жыццяздольнымі праз два тыдні пасля біядруку, а таксама з часам дзяліліся, утвараючы мікраклеткі.
3D-біядрук можа быць карысны для вывучэння клетачнай рэгенерацыі ў культурных раслін.
Клеткі каранёў арабідопсіс і эмбрыянальныя клеткі соі вядомыя высокай хуткасцю праліферацыі і адсутнасцю фіксаваных ідэнтыфікацый. Іншымі словамі, падобна ствалавым клеткам жывёл ці чалавека, гэтыя клеткі могуць станавіцца клеткамі розных тыпаў.
Клеткі, надрукаваныя спосабам біядруку, могуць прымаць ідэнтычнасць ствалавых клетак; яны дзеляцца, растуць і экспрэсуюць спецыфічныя гены.
Гэта даследаванне дэманструе магутны патэнцыял выкарыстання 3D-біядруку для вызначэння аптымальных злучэнняў, неабходных для падтрымання жыццяздольнасці раслінных клетак і камунікацыі ў кантраляваным асяроддзі.
Даследаванне апублікавана ў часопісе Навука развіваецца.