Bioingenieros crean un modelo funcional en 3D con tejido parecido al cerebro

Un modelo que reproduce las características fundamentales de las funciones psicológicas cerebrales permite estudiar los procesos neurofisiológicos en tiempo real.

Redacción. Madrid | 12/08/2014 00:00

Diseño modular en tres dimensiones del tejido cortical similar al del cerebro realizado por bioingenieros de la Universidad de Tufts. (Universidad de Tufts)

VISTA:

Los investigadores de la Universidad Tufts (EEUU) han anunciado el desarrollo del primer modelo complejo tridimensional hecho de tejido cortical parecido al del cerebro que presenta respuestas bioquímicas y electrofisiológicas y puede funcionar en el laboratorio durante meses. Este modelo de tejido ofrece nuevas opciones a la hora de estudiar la función cerebral, la enfermedad, el trauma y el tratamiento. El estudio ha sido publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

El equipo de Tufts creó un diseño modular que reproduce las características fundamentales de las funciones psicológicas a nivel tisular del cerebro. Cada módulo combinaba dos materiales con diferentes propiedades: una matriz porosa entumecida hecha de proteína de seda en la que las neuronas corticales pudiesen sujetarse, y una matriz de gel de colágeno más suave que permitía a los axones penetrar y conectarse tridimensionalmente.

Los módulos circulares de seda fueron introducidos en moldes con forma de rosquilla y ensamblados en anillos concéntricos para simular los estratos del neocórtex. Se insertaron neuronas en cada estrato independientemente antes del montaje, sin la necesidad de adhesivo. Las rosquillas fueron sumergidas en la matriz de gel de colágeno.

La combinación de gel colágeno y seda proporciona un microentorno óptimo para la formación y función de la red neuronal. Los investigadores fueron capaces de utilizar el modelo de tejido para evaluar múltiples efectos postquirúrgicos.

"Este modelo proporciona una oportunidad de planificar los procesos neurofisiológicos en tiempo real y realizar estudios de su función en el laboratorio mediante la monitorización, lo cual no está permitido en humanos o animales", explica Philip Haydon, de la Universidad Tufts.