Araştırmacılar tarafından dünyanın ilk yüksek çözünürlüklü ‘beyin hayaleti’ 3D basıldı. Araştırmacılar, beynin karmaşık sinir ağını kopyalamak için mikro yapılar için yüksek çözünürlüklü bir 3 boyutlu baskı yöntemi olan iki fotonlu polimerizasyonu kullandı.
Tıp teknolojilerinde önemli bir ilerlemeye işaret eden, Viyana Tıp Üniversitesi ve Viyana Teknoloji Üniversitesi’nden (TU Wien) araştırmacılardan oluşan bir ekip, dünyanın ilk yüksek çözünürlüklü beynini 3D olarak yazdırdı. Beyin liflerinin yapısına göre modellenen 3D baskılı “beyin hayaleti”, dMRI olarak bilinen manyetik rezonans görüntülemenin (MRI) özel bir formuyla görüntülenebilir.
Yüksek çözünürlüklü beyin hayaleti baskısı
Ekibin yaptığı araştırmaya göre bu beyin modelleri, multipl skleroz, Parkinson hastalığı ve Alzheimer gibi nörodejeneratif hastalıkların araştırılmasına yardımcı olabilir. Ekibin araştırmasının ayrıntıları Advanced Materials Technologies dergisinde yayınlandı.
Beyindeki sinir liflerinin yönelimi, benzersiz bir manyetik rezonans görüntüleme türü olan difüzyon ağırlıklı MRI (dMRI) kullanılarak da belirlenebilir. Araştırmacılara göre, sinir lifi demetlerinin kesiştiği yerlerde farklı yönlere sahip sinir lifleri üst üste geldiğinden, sinir liflerinin bu noktalardaki yönünü tam olarak belirlemek son derece zor. Bu zorluğun üstesinden gelmek için ekip, analiz ve değerlendirme yöntemlerini test etmek ve prosedürü daha da geliştirmek için yüksek çözünürlüklü bir 3D baskı sürecini kullanarak “beyin hayaleti” olarak adlandırılan bir yapı oluşturdu.
Küçük bir küpü andıran hayalet, görsel olarak gerçek bir beyne benzemiyor. İçeride, kafatası sinirlerine benzeyen, su dolu ince mikrokanallar, insan saçından beş kat daha incedir. Araştırmacılar, genellikle mikro yapılar için kullanılan yüksek çözünürlüklü bir 3 boyutlu baskı yöntemi olan beynin karmaşık sinir ağını taklit etmek için iki fotonlu polimerizasyondan yararlandı. Sürecin ölçeğini büyüterek, dMRI’ye uygun daha büyük, yüksek çözünürlüklü fantomların oluşturulmasını sağladı.
Tıp Merkezi’nden Michael Woletz, araştırmacıların “yeni geliştirilen beyin hayaletini kullanarak analiz yazılımını çok daha hassas bir şekilde ayarlayabildiğimizi ve böylece ölçülen verilerin kalitesini artırabildiğimizi ve beynin sinir mimarisini daha doğru bir şekilde yeniden yapılandırabildiğimizi” iddia ediyor.
dMRI analiz yazılımının “eğitimi”, beynin karakteristik sinir yapılarının doğru bir şekilde kopyalanmasını gerektiriyor. Dolayısıyla araştırmacılara göre beyin hayaletleri, son derece karmaşık sinyaller üreten ve analiz edilmesi çok zor olan, beynin çapraz sinir yolları gibi bölgelerini temsil ediyor.
