Ново истраживање са Државног универзитета Северне Каролине (САД) показује репродуктиван начин проучавања ћелијске комуникације између различитих типова биљних ћелија „биоштампањем“ ових ћелија помоћу 3Д штампача, извештава портал Невс.нцсу.еду.
Проучавање начина на који биљне ћелије интерагују једна са другом и са својом околином кључно је за боље разумевање функције биљних ћелија и може довести до развоја бољих сорти усева.
Истраживачи су одштампали ћелије из модела биљке Арабидопсис тхалиана и соје да не само да проучавају да ли ће биљне ћелије преживети биоштампање – и колико дуго – већ и да разумеју како стичу и мењају свој идентитет и функцију.
Процес 3Д биоштампања биљних ћелија је механички сличан коришћењу штампарског мастила или пластике, уз неколико неопходних модификација.
Уместо мастила за 3Д штампање, научници користе „биомастило“ или живе биљне ћелије. Механика је иста у оба процеса, са неколико значајних разлика за биљне ћелије: ултраљубичасти филтер који се користи за одржавање стерилности и више глава за штампање за истовремено штампање различитих биоматеријала.
Живе биљне ћелије без ћелијских зидова, или протопласта, биле су одштампане заједно са хранљивим материјама, хормонима раста и агенсом за згушњавање званим агароза, једињење на бази морских алги. Агароза помаже у обезбеђивању снаге ћелије.
Студија је открила да је више од половине 3Д биоштампаних ћелија одрживо и подељено током времена да формирају мале колоније.
Истраживачи су такође извршили биоштампање појединачних ћелија како би тестирали да ли могу да се регенеришу или деле и умножавају. Резултати су показали да ћелије корена и изданка Арабидопсис захтевају различите комбинације хранљивих материја за оптималну одрживост.
У међувремену, више од 40% појединачних ембрионалних ћелија соје остало је одрживо две недеље након биоштампања и такође подељено током времена да би се формирале микроћелије.
3Д биоштампање може бити корисно за проучавање ћелијске регенерације у биљкама.
Ћелије корена Арабидопсис а ћелије ембриона соје познате су по високој стопи пролиферације и недостатку фиксне идентификације. Другим речима, попут животињских или људских матичних ћелија, ове ћелије могу постати различите врсте ћелија.
Биоштампане ћелије могу попримити идентитет матичних ћелија; они деле, расту и изражавају специфичне гене.
Ова студија показује моћан потенцијал коришћења 3Д биоштампања за идентификацију оптималних једињења потребних за одржавање виталности и комуникације биљних ћелија у контролисаном окружењу.
Истраживање објављено у часопису Наука аванси.