Un nou estudi de la Universitat de Carolina del Nord (EUA) demostra una manera reproduïble d'estudiar la comunicació cel·lular entre diferents tipus de cèl·lules vegetals mitjançant la "bioimpressió" d'aquestes cèl·lules mitjançant una impressora 3D. Portal News.ncsu.edu.
Estudiar com les cèl·lules vegetals interactuen entre elles i amb el seu entorn és clau per entendre millor les funcions de les cèl·lules vegetals i pot conduir a millors varietats de cultius.
Els investigadors imprimeixen cèl·lules vegetals model Arabidopsi thaliana i la soja, no només per estudiar si les cèl·lules vegetals sobreviuen a la bioimpressió, i durant quant de temps, sinó també per entendre com adquireixen i canvien la seva identitat i funció.
El procés de bioimpressió 3D per a cèl·lules vegetals és mecànicament similar a l'ús de tinta d'impressió o plàstic, amb algunes modificacions necessàries.
En lloc de la tinta d'impressió 3D, els científics estan utilitzant "biotinta" o cèl·lules vegetals vives. La mecànica en ambdós processos és la mateixa, excepte per algunes diferències notables per a les cèl·lules vegetals: un filtre ultraviolat utilitzat per mantenir l'esterilitat i múltiples capçals d'impressió per imprimir a partir de diferents biomaterials simultàniament.
Les cèl·lules vegetals vives sense parets cel·lulars, o protoplasts, es van bioimprimir juntament amb nutrients, hormones de creixement i un agent espessidor anomenat agarosa, un compost a base d'algues. L'agarosa ajuda a proporcionar força cel·lular.
L'estudi va demostrar que més de la meitat de les cèl·lules bioimpresos en 3D eren viables i es van dividir amb el temps per formar petites colònies.
Els investigadors també van bioimprimir cèl·lules individuals per veure si podien regenerar-se o dividir-se i multiplicar-se. Els resultats van mostrar que les cèl·lules d'arrel i brot Arabidopsis necessiten diferents combinacions de nutrients per a una vitalitat òptima.
Mentrestant, més del 40% de les cèl·lules embrionàries de soja individuals es van mantenir viables dues setmanes després de la bioimpressió i també es van dividir amb el temps per formar microcèl·lules.
La bioimpressió 3D pot ser útil per estudiar la regeneració cel·lular en plantes cultivades.
Cèl·lules arrels Arabidopsis i les cèl·lules embrionàries de soja són conegudes per les altes taxes de proliferació i la manca d'identificacions fixes. En altres paraules, com les cèl·lules mare animals o humanes, aquestes cèl·lules poden convertir-se en diferents tipus de cèl·lules.
Les cèl·lules bioimpresos poden adquirir la identitat de les cèl·lules mare; divideixen, creixen i expressen gens específics.
Aquest estudi demostra el potent potencial d'utilitzar la bioimpressió 3D per identificar els compostos òptims necessaris per mantenir la viabilitat i la comunicació de les cèl·lules vegetals en un entorn controlat.
Investigació publicada a la revista Els avenços de la ciència.