Nova študija Univerze v Severni Karolini (ZDA) prikazuje ponovljiv način preučevanja celične komunikacije med različnimi vrstami rastlinskih celic z "biotiskanjem" teh celic s 3D tiskalnikom. portal News.ncsu.edu.
Preučevanje interakcije rastlinskih celic med seboj in s svojim okoljem je ključnega pomena za boljše razumevanje funkcij rastlinskih celic in lahko vodi do boljših sort pridelkov.
Raziskovalci natisnejo model rastlinskih celic Arabidopsis thaliana in sojo, da bi ne samo preučevali, ali rastlinske celice preživijo biotiskanje – in kako dolgo – ampak tudi razumeli, kako pridobijo in spremenijo svojo identiteto in funkcijo.
Postopek 3D biotiskanja rastlinskih celic je mehansko podoben uporabi tiskarskega črnila ali plastike, z nekaj potrebnimi spremembami.
Namesto črnila za 3D tiskanje znanstveniki uporabljajo "bio-črnilo" ali žive rastlinske celice. Mehanika v obeh procesih je enaka, razen nekaj pomembnih razlik za rastlinske celice: ultravijolični filter, ki se uporablja za vzdrževanje sterilnosti, in več tiskalnih glav za hkratno tiskanje iz različnih biomaterialov.
Žive rastlinske celice brez celične stene ali protoplasti so bili natisnjeni skupaj s hranili, rastnimi hormoni in zgoščevalcem, imenovanim agaroza, spojina na osnovi morskih alg. Agaroza pomaga zagotoviti celično moč.
Študija je pokazala, da je več kot polovica 3D bionatisnjenih celic sposobnih preživeti in se sčasoma razdelijo v majhne kolonije.
Raziskovalci so tudi natisnili posamezne celice, da bi ugotovili, ali se lahko regenerirajo ali delijo in razmnožujejo. Rezultati so pokazali, da celice korenin in poganjkov Arabidopsis potrebujejo različne kombinacije hranil za optimalno vitalnost.
Medtem je več kot 40 % posameznih embrionalnih celic soje ostalo sposobnih za preživetje dva tedna po biotisku in se je sčasoma tudi razdelilo v mikrocelice.
3D biotiskanje je lahko koristno za preučevanje celične regeneracije v gojenih rastlinah.
Koreninske celice Arabidopsis embrionalne celice soje pa so znane po visoki stopnji proliferacije in pomanjkanju fiksnih identifikacij. Z drugimi besedami, tako kot živalske ali človeške izvorne celice lahko te celice postanejo različne vrste celic.
Biotiskane celice lahko prevzamejo identiteto matičnih celic; delijo, rastejo in izražajo specifične gene.
Ta študija prikazuje močan potencial uporabe 3D biotiskanja za identifikacijo optimalnih spojin, potrebnih za ohranjanje sposobnosti preživetja rastlinskih celic in komunikacije v nadzorovanem okolju.
Raziskave, objavljene v reviji Znanost Predplačila.