מחקר חדש מאוניברסיטת צפון קרוליינה (ארה"ב) מדגים דרך ניתנת לשחזור לחקור תקשורת סלולרית בין סוגים שונים של תאים צמחיים על ידי "הדפסה ביולוגית" של תאים אלו באמצעות מדפסת תלת מימד. פורטל News.ncsu.edu.
לימוד האופן שבו תאי צמחים מקיימים אינטראקציה זה עם זה ועם הסביבה שלהם הוא המפתח להבנה טובה יותר של תפקוד תאי הצמח ויכול להוביל לזני יבול טובים יותר.
חוקרים מדפיסים מודלים של תאי צמחים Arabidopsis thaliana וסויה, כדי לא רק לחקור אם תאי צמחים שורדים הדפסה ביולוגית - ולכמה זמן - אלא גם להבין כיצד הם רוכשים ומשנים את זהותם ותפקודם.
תהליך ההדפסה הביולוגית התלת-ממדית עבור תאי צמחים דומה מבחינה מכנית לשימוש בדיו או פלסטיק, עם כמה שינויים נחוצים.
במקום דיו להדפסת תלת מימד, מדענים משתמשים ב"ביו-דיו", או בתאי צמחים חיים. המכניקה בשני התהליכים זהה, למעט כמה הבדלים בולטים עבור תאי צמחים: מסנן אולטרה סגול המשמש לשמירה על סטריליות, ומספר ראשי הדפסה להדפסה מחומרים ביולוגיים שונים בו זמנית.
תאי צמחים חיים ללא דפנות תאים, או פרוטופלסטים, הודפסו ביולוגית יחד עם חומרים מזינים, הורמוני גדילה וחומר עיבוי הנקרא אגרוז, תרכובת המבוססת על אצות ים. Agarose עוזר לספק חוזק תאים.
המחקר הראה שיותר ממחצית מהתאים שהודפסו ביולוגית בתלת-ממד היו ברי קיימא וחולקו לאורך זמן ליצירת מושבות קטנות.
החוקרים גם הדפיסו תאים בודדים כדי לראות אם הם יכולים להתחדש או להתחלק ולהתרבות. התוצאות הראו כי שורש ותאים יורים ארבידופסיס זקוק לשילובים שונים של חומרים מזינים עבור חיוניות מיטבית.
בינתיים, יותר מ-40% מתאי עוברי סויה בודדים נותרו ברי קיימא שבועיים לאחר ההדפסה הביולוגית וגם התחלקו לאורך זמן ליצירת מיקרו-תאים.
הדפסה ביולוגית תלת מימדית עשויה להיות שימושית לחקר התחדשות תאית בצמחים מעובדים.
תאי שורש ארבידופסיס ותאים עובריים של סויה ידועים בשיעורי התפשטות גבוהים והיעדר זיהויים קבועים. במילים אחרות, כמו תאי גזע של בעלי חיים או אנושיים, תאים אלה יכולים להפוך לסוגים שונים של תאים.
תאים מודפסים ביו יכולים לקבל את הזהות של תאי גזע; הם מתחלקים, גדלים ומבטאים גנים ספציפיים.
מחקר זה מדגים את הפוטנציאל החזק של שימוש בהדפסה ביולוגית תלת מימדית כדי לזהות את התרכובות האופטימליות הדרושות לשמירה על כדאיות ותקשורת של תאי צמחים בסביבה מבוקרת.
מחקר שפורסם בכתב העת התקדמות מדע.