Мозг на заказ: ученые из Австралии печатают живые нейронные сети

Учёные из Университета Monash в Мельбурне (Австралия) успешно использовали 3D-печать для создания живых нейросетей из мозговых клеток крысы, которые развиваются и взаимодействуют между собой, как в настоящем мозге. Исследования в этом направлении могут предоставить альтернативу тестированию на животных и способствовать разработке персонализированной медицины.

Такие мини-мозги могут стать заменой тестированию на животных в исследованиях лекарств, что стало особенно актуальным после того, как Конгресс США призвал ученых сократить использование животных в научных исследованиях.

Технология 3D-печати предоставляет ученым возможность выращивать клетки в определенных структурах, имитируя реальную организацию тканей мозга. Эксперимент под руководством профессора John Forsythe был описан в июне в журнале Advanced Healthcare Materials. Команда Forsythe напечатала нейронные структуры, используя "биочернила" – гель, содержащий мозговые клетки крысы.

Одним из главных вызовов было создание геля, который мог бы быть напечатан, но при этом сохранял бы характеристики мозга. В отличие от пластиков, которые плавятся при высоких температурах в обычных 3D-принтерах, клетки требуют более деликатного подхода.

Несмотря на успешное создание нейросетей из клеток крысы, для применения в медицине потребуется доказательство их эффективности на клетках человека. Также перед технологией стоит задача масштабирования, учитывая, что в коре человеческого мозга содержится около 16 миллиардов нейронов.

Среди ближайших планов команды - исследование способности напечатанных нейросетей восстанавливаться после повреждений. Это может привести к созданию персонализированных методов лечения нейродегенеративных заболеваний. Ученые также видят перспективу в применении 3D-печати в больницах для создания моделей на основе биопсии пациента, что позволит индивидуально подбирать лечение.

"Мы приближаемся к возможности проводить эксперименты без использования животных в самом сложном органе, известном человечеству – возможно, самой сложной структуре во всей Вселенной", – сказал эксперт Moore.