Satu kajian baru dari University of North Carolina (AS) menunjukkan cara yang boleh dihasilkan semula untuk mengkaji komunikasi selular antara pelbagai jenis sel tumbuhan dengan "mencetak bio" sel-sel ini menggunakan pencetak 3D. Portal News.ncsu.edu.
Mempelajari cara sel tumbuhan berinteraksi antara satu sama lain dan dengan persekitarannya adalah kunci kepada pemahaman yang lebih baik tentang fungsi sel tumbuhan dan boleh membawa kepada varieti tanaman yang lebih baik.
Penyelidik mencetak model sel tumbuhan Arabidopsis thaliana dan soya, bukan sahaja untuk mengkaji sama ada sel tumbuhan bertahan dalam pencetakan bio—dan untuk berapa lama—tetapi juga untuk memahami cara ia memperoleh dan mengubah identiti dan fungsinya.
Proses bioprinting 3D untuk sel tumbuhan secara mekanikal serupa dengan menggunakan dakwat percetakan atau plastik, dengan beberapa pengubahsuaian yang diperlukan.
Daripada dakwat cetakan 3D, saintis menggunakan "dakwat bio," atau sel tumbuhan hidup. Mekanik dalam kedua-dua proses adalah sama, kecuali beberapa perbezaan ketara untuk sel tumbuhan: penapis ultraungu yang digunakan untuk mengekalkan kemandulan, dan berbilang kepala cetak untuk mencetak daripada biobahan yang berbeza secara serentak.
Sel tumbuhan hidup tanpa dinding sel, atau protoplas, telah dibiocetak bersama nutrien, hormon pertumbuhan, dan agen pemekat yang dipanggil agarose, sebatian berasaskan rumpai laut. Agarose membantu memberikan kekuatan sel.
Kajian menunjukkan bahawa lebih separuh daripada sel bioprinted 3D berdaya maju dan dibahagikan mengikut masa untuk membentuk koloni kecil.
Para penyelidik juga mencetak sel individu untuk melihat sama ada mereka boleh menjana semula atau membahagi dan membiak. Keputusan menunjukkan bahawa sel akar dan pucuk Arabidopsis memerlukan kombinasi nutrien yang berbeza untuk kecergasan optimum.
Sementara itu, lebih daripada 40% sel embrio kacang soya individu kekal berdaya maju dua minggu selepas bioprinting dan juga dibahagikan mengikut masa untuk membentuk mikrosel.
Pencetakan bio 3D mungkin berguna untuk mengkaji penjanaan semula selular dalam tumbuhan yang ditanam.
Sel akar Arabidopsis dan sel embrio kacang soya terkenal dengan kadar pembiakan yang tinggi dan kekurangan pengenalan tetap. Dalam erti kata lain, seperti sel stem haiwan atau manusia, sel ini boleh menjadi pelbagai jenis sel.
Sel bioprinted boleh mengambil identiti sel stem; mereka membahagi, membesar, dan menyatakan gen tertentu.
Kajian ini menunjukkan potensi kuat menggunakan pencetakan bio 3D untuk mengenal pasti sebatian optimum yang diperlukan untuk mengekalkan daya maju dan komunikasi sel tumbuhan dalam persekitaran terkawal.
Penyelidikan yang diterbitkan dalam jurnal Kemajuan sains.