Un nuovo studio della North Carolina State University (USA) dimostra un modo riproducibile per studiare la comunicazione cellulare tra diversi tipi di cellule vegetali mediante la "biostampa" di queste cellule utilizzando una stampante 3D, riporta Portale News.ncsu.edu.
Studiare come le cellule vegetali interagiscono tra loro e con l'ambiente è la chiave per una migliore comprensione delle funzioni delle cellule vegetali e può portare a varietà di colture migliori.
I ricercatori stampano cellule vegetali modello Arabidopsis thaliana e soia, non solo per studiare se le cellule vegetali sopravvivono alla biostampa e per quanto tempo, ma anche per capire come acquisiscono e cambiano la loro identità e funzione.
Il processo di biostampa 3D per le cellule vegetali è meccanicamente simile all'utilizzo di inchiostro da stampa o plastica, con alcune modifiche necessarie.
Invece dell'inchiostro per stampa 3D, gli scienziati stanno usando il "bio-inchiostro" o cellule vegetali viventi. La meccanica in entrambi i processi è la stessa, fatta eccezione per alcune differenze notevoli per le cellule vegetali: un filtro ultravioletto utilizzato per mantenere la sterilità e più testine di stampa per stampare contemporaneamente da diversi biomateriali.
Le cellule vegetali viventi senza pareti cellulari, o protoplasti, sono state biostampate insieme a sostanze nutritive, ormoni della crescita e un agente addensante chiamato agarosio, un composto a base di alghe. L'agarosio aiuta a fornire forza cellulare.
Lo studio ha mostrato che più della metà delle cellule biostampate in 3D erano vitali e divise nel tempo per formare piccole colonie.
I ricercatori hanno anche biostampato singole cellule per vedere se potevano rigenerarsi o dividersi e moltiplicarsi. I risultati hanno mostrato che le cellule della radice e del germoglio Arabidopsi necessitano di diverse combinazioni di nutrienti per una vitalità ottimale.
Nel frattempo, oltre il 40% delle singole cellule embrionali di soia sono rimaste vitali due settimane dopo la biostampa e si sono anche divise nel tempo per formare microcellule.
La biostampa 3D può essere utile per studiare la rigenerazione cellulare nelle piante coltivate.
Cellule radicali Arabidopsi e le cellule embrionali di soia sono note per gli alti tassi di proliferazione e la mancanza di identificazioni fisse. In altre parole, come le cellule staminali animali o umane, queste cellule possono diventare diversi tipi di cellule.
Le cellule biostampate possono assumere l'identità di cellule staminali; si dividono, crescono ed esprimono geni specifici.
Questo studio dimostra il potente potenziale dell'utilizzo della biostampa 3D per identificare i composti ottimali necessari per mantenere la vitalità e la comunicazione delle cellule vegetali in un ambiente controllato.
Ricerca pubblicata sulla rivista Anticipi Scienza.