Tutkijat kasvattavat aivokudosta jäljitteleviä 3D-hermorakenteita
Tamperelaistutkijat rakentavat toimivaa kolmiulotteista hermosolumallia, joka jäljittelee aivojen toimintaa. Euroopan komission rahoittaman aivo- ja neuronitutkimusprojektin budjetti vuosille 2012–2014 on neljä miljoonaa euroa, josta tamperelaisten osuus on 1,7 miljoonaa.Projektissa saadaan 3D-mallintamisen avulla tarkempaa tietoa siitä, miten aivot, neuronit ja hermotukisolut toimivat ja käsittelevät informaatiota. Lisäksi saadaan tietoa siitä, miten hermoverkkoja voidaan rakentaa.
–3D-hermorakennetta voidaan käyttää esimerkiksi hermoston sairauksien mallintamiseen ja uusien hoitojen sekä lääkkeiden turvalliseen kehittämiseen ja testaamiseen. 3D-hermorakenteen avulla on myös mahdollista kehittää uusia kliinisiä hoitomenetelmiä, kuten hermosolusiirteitä, uskovat professori Jari Hyttinen Tampereen teknillisestä yliopistosta ja dosentti Susanna Narkilahti Tampereen yliopistosta.
Tutkijat työskentelevät tamperelaisten yliopistojen yhteisyksikössä BioMediTechissä. Yksikkö keskittyy biotieteiden ja lääketieteellisen teknologian tutkimukseen.
Uusi menetelmä aivojen hermoverkkojen tutkimiseen
Hermosoluja tutkitaan normaalisti laboratoriossa tutkimusmaljan pohjalla niin sanotussa 2D-mallissa. Projektissa hermosolukko rakennetaan oikeiden aivojen rakenteiden tapaan kolmiulotteiseksi, jolloin solut toimivat niille luonnollisemmassa ympäristössä.
Mikrorakenteinen 3D-hermojärjestelmä rakennetaan kerros kerrokselta ihmisen kantasoluista kasvatetuista hermosoluista ja hermotukisoluista. Mallin tukirakenteena toimii biomateriaali, jonka sisällä hermoverkosto muodostuu kontrolloidusti. Tähän verkkorakenteeseen integroidaan uusi hankkeessa kehitettävä 3D-mittaus- ja stimulointijärjestelmä rakenteen sähköisen toiminnan mittaamiseksi ja analysoimiseksi.
Projektia koordinoi Tampereen teknillinen yliopisto ja hanke toteutetaan yhteistyössä sveitsiläisen Zürichin Teknillisen yliopiston sekä saksalaisten Ilmenaun Teknillisen yliopiston ja Fraunhofer Instituutin kanssa.
BioMediTechissä työskentelevien tutkijoiden vastuulla projektissa on hermosolujen ja hermotukisolujen kasvattaminen kantasoluista sekä sähkö- ja tietotekniikan yhdistäminen solurakenteisiin.
Tutkimus rahoitetaan Euroopan komission Future Emerging Technology –ohjelmasta. Se tukee projekteja, joista odotetaan tulevaisuuden läpimurtoja tieto- ja viestintäteknologiassa.
Lisätietoja:
Professori Jari Hyttinen
puh. 040 849 0020, jari.hyttinen@tut.fi
Tampereen teknillinen yliopisto, biolääketieteen tekniikan laitos
Linkkejä:
http://www.biomeditech.fi/research/3dneuron/
http://www.biomeditech.fi
The European Commission’s FET-Open Scheme: http://cordis.europa.eu/fp7/ict/fet-open/home_en.html