ఒక ప్రయోగశాల వాతావరణంలో బ్లడ్-బ్రెయిన్ బారియర్ (బిబిబి) ను ఖచ్చితంగా అనుకరించే 3 డి మోడల్ మెకానికల్ ఇంజనీరింగ్, లైఫ్ సైన్సెస్, ఐటి కన్వర్జెన్స్ ఇంజనీరింగ్ మరియు గ్రాడ్యుయేట్ స్కూల్ ఆఫ్ కన్వర్జెన్స్ నుండి ప్రొఫెసర్ జినా జాంగ్ నేతృత్వంలోని పరిశోధనా బృందాలు విజయవంతంగా అభివృద్ధి చేశారు. పోస్టెక్, మరియు సియోల్ నేషనల్ యూనివర్శిటీ హాస్పిటల్లోని న్యూరో సర్జరీ విభాగానికి చెందిన ప్రొఫెసర్ సన్ హా పేక్. ఈ అధ్యయనం ఇటీవల ప్రచురించబడింది బయోమెటీరియల్స్ పరిశోధనమెటీరియల్స్ సైన్స్ పై ఇంటర్నేషనల్ అకాడెమిక్ జర్నల్.
అల్జీమర్స్, పార్కిన్సన్స్ వ్యాధి మరియు అమియోట్రోఫిక్ లాటరల్ స్క్లెరోసిస్ (ALS) తో సహా న్యూరోడెజెనరేటివ్ వ్యాధులు మెదడు మరియు నాడీ వ్యవస్థ పనితీరు యొక్క ప్రగతిశీల క్షీణత వలన సంభవిస్తాయి, ప్రధానంగా వృద్ధాప్యం కారణంగా. దీర్ఘకాలిక న్యూరోఇన్ఫ్లమేషన్, ఈ రుగ్మతల యొక్క ముఖ్య డ్రైవర్, సెరిబ్రల్ రక్త నాళాలు మరియు నాడీ కణాల మధ్య సంక్లిష్ట పరస్పర చర్యల నుండి పుడుతుంది, ఇక్కడ BBB కీలకమైన నియంత్రణ పాత్రను పోషిస్తుంది. ఏదేమైనా, ఇప్పటికే ఉన్న BBB నమూనాలు సెరిబ్రల్ రక్త నాళాల యొక్క సంక్లిష్ట త్రిమితీయ 3D నిర్మాణాన్ని ప్రతిబింబించలేకపోయాయి, పరిశోధన మరియు drug షధ అభివృద్ధికి గణనీయమైన సవాళ్లను కలిగిస్తున్నాయి.
ఈ పరిమితులను పరిష్కరించడానికి, పరిశోధనా బృందం పోర్సిన్ మెదడు మరియు రక్త నాళాల నుండి తీసుకోబడిన “డిసెల్యులరైజ్డ్ ఎక్స్ట్రాసెల్యులర్ మ్యాట్రిక్స్” (CBVDECM) ను ఉపయోగించి సెరెబ్రోవాస్కులర్-స్పెసిఫిక్ బయోఇంక్ను అభివృద్ధి చేసింది. అదనంగా, ఈ బృందం 3 డి బయోప్రింటింగ్ టెక్నాలజీని ఒక గొట్టపు వాస్కులర్ మోడల్ను నిర్మించడానికి వర్తింపజేసింది, ఇది మానవ BBB యొక్క శరీర నిర్మాణ నిర్మాణం మరియు పనితీరును ఖచ్చితంగా ప్రతిబింబిస్తుంది.
ఈ మోడల్ యొక్క ముఖ్య లక్షణం బాహ్య ఉద్దీపనలు లేకుండా ద్వంద్వ-లేయర్డ్ నిర్మాణం యొక్క ఆకస్మిక నిర్మాణం. “HBMEC (హ్యూమన్ బ్రెయిన్ మైక్రోవాస్కులర్ ఎండోథెలియల్ కణాలు)” మరియు “HBVP (హ్యూమన్ బ్రెయిన్ వాస్కులర్ పెరిసైట్స్)” ను CBVDECM బయోఇంక్లో విలీనం చేసి, ముద్రించినప్పుడు, ఎండోథెలియల్ కణాలు లోపలి వాస్కులర్ గోడలోకి స్వయంగా సమీకరించినప్పుడు, పెరిసైట్లు చుట్టుపక్కల పొరగా ఏర్పడ్డాయి. ఇది వాస్తవ రక్త నాళాల నిర్మాణాన్ని దగ్గరగా పోలి ఉండే ద్వంద్వ-పొర నిర్మాణాన్ని సృష్టించింది.
ఇంకా, పరిశోధనా బృందం “టైట్ జంక్షన్ ప్రోటీన్ల” యొక్క అమరిక మరియు సంస్థ ప్రక్రియను విజయవంతంగా ప్రతిబింబిస్తుంది, ఈ భాగం సాంప్రదాయిక 2 డి మోడళ్లలో సాధారణంగా ఉండదు. అదనంగా, మంట-ప్రేరేపించే పదార్ధాలకు (TNF-α మరియు IL-1β) బహిర్గతం అయిన తరువాత BBB పారగమ్యత మరియు తాపజనక ప్రతిస్పందనలు గమనించబడ్డాయి. ఈ విధానం న్యూరోఇన్ఫ్లమేటరీ మెకానిజమ్స్ యొక్క ఖచ్చితమైన మోడలింగ్ను ప్రారంభించింది, న్యూరోడెజెనరేటివ్ వ్యాధుల యొక్క పాథోఫిజియాలజీలో BBB పనిచేయకపోవడం మరియు మంట యొక్క పాత్రపై క్లిష్టమైన అంతర్దృష్టులను ఇచ్చింది.
సియోల్ నేషనల్ యూనివర్శిటీ హాస్పిటల్ యొక్క ప్రొఫెసర్ సన్ హా పేక్ ఇలా వ్యాఖ్యానించారు, “ఈ అధ్యయనం న్యూరోఇన్ఫ్లమేషన్ యొక్క రోగలక్షణ విధానాలను పరిశోధించడానికి మరియు నవల చికిత్సా వ్యూహాలను అభివృద్ధి చేయడానికి కీలకమైన వేదికను అందిస్తుంది.” పోస్టెక్ యొక్క ప్రొఫెసర్ జినా జాంగ్ ఇలా అన్నారు, “తాపజనక ప్రతిస్పందనలు మరియు పారగమ్యతను లెక్కించడానికి పద్ధతులను మెరుగుపరచడానికి గ్లియల్ కణాలు, న్యూరాన్లు మరియు రోగనిరోధక కణాలు వంటి అదనపు కణ రకాలను సమగ్రపరచడం మేము లక్ష్యంగా పెట్టుకున్నాము, రోగి-నిర్దిష్ట వ్యాధి నమూనాలకు కూడా విస్తరిస్తున్నాము.”
ఈ పరిశోధనకు వాణిజ్య, పరిశ్రమ మరియు శక్తి మంత్రిత్వ శాఖ మరియు కొరియా ప్లానింగ్ & ఎవాల్యుయేషన్ ఇన్స్టిట్యూట్ ఆఫ్ ఇండస్ట్రియల్ టెక్నాలజీ యొక్క ఇండస్ట్రియల్ టెక్నాలజీ ఆల్కెమిస్ట్ ప్రాజెక్ట్, అలాగే కొరియా యొక్క విశ్వవిద్యాలయ-కేంద్రీకృత పరిశోధనా సంస్థ మద్దతు కార్యక్రమం యొక్క నేషనల్ రీసెర్చ్ ఫౌండేషన్ మద్దతు ఇచ్చింది.