ჩრდილოეთ კაროლინას სახელმწიფო უნივერსიტეტის (აშშ) ახალი კვლევა აჩვენებს უჯრედული კომუნიკაციის შესწავლას სხვადასხვა ტიპის მცენარეთა უჯრედებს შორის ამ უჯრედების „ბიობეჭდვით“ 3D პრინტერის გამოყენებით. პორტალი News.ncsu.edu.
შესწავლა, თუ როგორ ურთიერთქმედებენ მცენარეთა უჯრედები ერთმანეთთან და მათ გარემოსთან, საკვანძოა მცენარეთა უჯრედების ფუნქციის უკეთ გასაგებად და შეიძლება გამოიწვიოს მოსავლის უკეთესი ჯიშების განვითარება.
მკვლევარებმა დაბეჭდეს უჯრედები მოდელის მცენარიდან არაბული ტალიანი და სოიოს არა მარტო შესასწავლად გადარჩება თუ არა მცენარეული უჯრედები ბიოპრინტაციას და რამდენ ხანს, არამედ იმის გაგებაც, თუ როგორ იძენენ და ცვლიან თავიანთ იდენტობას და ფუნქციას.
მცენარეული უჯრედების 3D ბიობეჭდვის პროცესი მექანიკურად ჰგავს საბეჭდი მელნის ან პლასტმასის გამოყენებას, რამდენიმე აუცილებელი მოდიფიკაციით.
3D ბეჭდვის მელნის ნაცვლად, მეცნიერები იყენებენ "ბიოინკს", ანუ მცენარეთა ცოცხალ უჯრედებს. მექანიკა ორივე პროცესში ერთნაირია, მცენარის უჯრედებისთვის რამდენიმე შესამჩნევი განსხვავებებით: ულტრაიისფერი ფილტრი, რომელიც გამოიყენება სტერილობის შესანარჩუნებლად და მრავალი საბეჭდი თავი სხვადასხვა ბიომასალის ერთდროულად დასაბეჭდად.
ცოცხალი მცენარის უჯრედები უჯრედის კედლების, ანუ პროტოპლასტების გარეშე, ბიოპრინტირებული იყო საკვებ ნივთიერებებთან, ზრდის ჰორმონებთან და გასქელებასთან ერთად, რომელსაც ეწოდება აგაროზა, ზღვის მცენარეებზე დაფუძნებული ნაერთი. აგაროზა ხელს უწყობს უჯრედების სიმტკიცის უზრუნველყოფას.
კვლევამ აჩვენა, რომ 3D ბიოპრინტირებული უჯრედების ნახევარზე მეტი სიცოცხლისუნარიანი იყო და დროთა განმავლობაში იყოფა მცირე კოლონიების შესაქმნელად.
მკვლევარებმა ასევე ბიოპრინტერი მოახდინეს ცალკეულ უჯრედებს, რათა შეემოწმებინათ, შეეძლოთ თუ არა მათ რეგენერაცია, გაყოფა და გამრავლება. შედეგებმა აჩვენა, რომ ფესვის და გასროლის უჯრედები არაბიდოპსისი ოპტიმალური სიცოცხლისუნარიანობისთვის საჭიროა საკვები ნივთიერებების სხვადასხვა კომბინაცია.
იმავდროულად, ცალკეული სოიოს ემბრიონული უჯრედების 40%-ზე მეტი სიცოცხლისუნარიანი დარჩა ბიოპრინტინგიდან ორი კვირის შემდეგ და ასევე იყოფა დროთა განმავლობაში მიკროუჯრედების წარმოქმნით.
3D ბიობეჭდვა შეიძლება სასარგებლო იყოს მცენარეებში უჯრედული რეგენერაციის შესასწავლად.
ფესვის უჯრედები არაბიდოპსისი და სოიოს ემბრიონული უჯრედები ცნობილია მათი მაღალი პროლიფერაციის სიჩქარითა და ფიქსირებული იდენტიფიკაციის ნაკლებობით. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ცხოველური ან ადამიანის ღეროვანი უჯრედების მსგავსად, ეს უჯრედები შეიძლება გახდეს სხვადასხვა ტიპის უჯრედები.
ბიოპრინტირებულ უჯრედებს შეუძლიათ მიიღონ ღეროვანი უჯრედების იდენტურობა; ისინი ყოფენ, იზრდებიან და გამოხატავენ სპეციფიკურ გენებს.
ეს კვლევა აჩვენებს 3D ბიობეჭდვის გამოყენების მძლავრ პოტენციალს ოპტიმალური ნაერთების იდენტიფიცირებისთვის, რომლებიც საჭიროა მცენარეთა უჯრედების სიცოცხლისუნარიანობის შესანარჩუნებლად და კონტროლირებად გარემოში კომუნიკაციისთვის.
ჟურნალში გამოქვეყნებული კვლევა მეცნიერება ავანსები.