北卡罗来纳大学(美国)的一项新研究展示了一种通过使用 3D 打印机“生物打印”这些细胞来研究不同类型植物细胞之间细胞通讯的可重复方法。 新闻.ncsu.edu 门户.
研究植物细胞如何相互作用以及如何与它们的环境相互作用是更好地了解植物细胞功能的关键,并且可以导致更好的作物品种。
研究人员打印模型植物细胞 拟南芥(Arabidopsis thaliana) 和大豆,不仅要研究植物细胞是否能在生物打印中存活——以及能存活多久——而且还要了解它们如何获得和改变它们的身份和功能。
植物细胞的 3D 生物打印过程在机械上类似于使用印刷油墨或塑料,但需要进行一些必要的修改。
科学家们没有使用 3D 打印墨水,而是使用“生物墨水”或活植物细胞。 这两个过程的机制是相同的,除了植物细胞的一些显着差异:用于保持无菌的紫外线过滤器,以及同时使用不同生物材料打印的多个打印头。
没有细胞壁或原生质体的活植物细胞与营养物质、生长激素和一种称为琼脂糖的增稠剂(一种海藻基化合物)一起被生物打印。 琼脂糖有助于提供细胞强度。
该研究表明,超过一半的 3D 生物打印细胞是有活力的,并随着时间的推移分裂形成小菌落。
研究人员还对单个细胞进行了生物打印,以查看它们是否可以再生或分裂和繁殖。 结果表明,根和芽细胞 拟南芥 需要不同的营养组合以获得最佳活力。
同时,超过 40% 的单个大豆胚胎细胞在生物打印两周后仍然存活,并且随着时间的推移也分裂形成微细胞。
3D 生物打印可能有助于研究栽培植物的细胞再生。
根细胞 拟南芥 和大豆胚胎细胞以高增殖率和缺乏固定标识而闻名。 换句话说,就像动物或人类干细胞一样,这些细胞可以变成不同类型的细胞。
生物打印细胞可以具有干细胞的身份; 它们分裂、生长和表达特定的基因。
这项研究证明了使用 3D 生物打印来确定在受控环境中维持植物细胞活力和通信所需的最佳化合物的巨大潜力。
发表在期刊上的研究 科学进展.