Üç boyutlu yazıcıyla insan sinir dokusu modeli üretildi

Nörodejeneratif hastalıklarda, hastanın hücrelerinden üretilecek modeller, kişiye özel etkili tedavileri mümkün kılabilir (Pixabay)
Nörodejeneratif hastalıklarda, hastanın hücrelerinden üretilecek modeller, kişiye özel etkili tedavileri mümkün kılabilir (Pixabay)
TT

Üç boyutlu yazıcıyla insan sinir dokusu modeli üretildi

Nörodejeneratif hastalıklarda, hastanın hücrelerinden üretilecek modeller, kişiye özel etkili tedavileri mümkün kılabilir (Pixabay)
Nörodejeneratif hastalıklarda, hastanın hücrelerinden üretilecek modeller, kişiye özel etkili tedavileri mümkün kılabilir (Pixabay)

Araştırmacılar üç boyutlu yazıcıyla insan sinir dokusuna benzeyen bir model üretmeyi başardı. Kritik gelişmenin, ALS gibi hastalıklara yönelik tedavilerde yeni bir sayfa açması bekleniyor.

Motor nöronlar, beyin ve omurilikten vücuda sinyaller göndererek kasları kontrol eden sinir hücrelerini ifade ediyor. Amyotrofik lateral skleroz (ALS) gibi hastalıklarda bu hücreler zarar görerek kas zayıflığı ve felce yol açabiliyor.

ALS hastalarının hareket ve nefes alma kabiliyetleri giderek kötüleştiğinden, teşhisten sonraki ortalama yaşam süresi 4 yıl. Henüz kesin bir tedavisi olmasa da hastalığın seyrini yavaşlatabilen ilaçlar mevcut. 

Uppsala Üniversitesi'nden araştırmacılar yeni çalışmalarında, ALS hastalarına yönelik daha etkili ilaçların üretilmesini sağlayabilecek önemli bir gelişme kaydetti.

Araştırmacılar, üç boyutlu yazıcılar kullanarak insan sinir dokusuna benzeyen organoid adlı modeller üretti. Bu motor nöron organoidleri, araştırmalarda veya kişiye özel yeni ilaçların test edilmesinde kullanılabilir.

Bulguları hakemli dergi International Journal of Bioprinting'de yayımlanan çalışmada deriden elde edilen insan kök hücreleri kullanıldı. Bu hücreler, motor nöron öncüllerine (yani ileride olgun motor sinir hücrelerine dönüşebilecek genç sinir hücrelerine) dönüşecek şekilde programlandı.

Bilim insanları bu hücreleri yumuşak bir jelatinle karıştırdıktan sonra üç boyutlu yazıcıyla katman katman basarak dokuyu ve onun yapısını oluşturdu. Biyomürekkepteki hücrelerin üç boyutlu olarak dağılmasının, hücrelerin hayatta kalmasına ve sinir liflerinin büyümesine katkı sağladığını söylüyorlar.

Araştırmacılar ayrıca büyüme faktörleriyle aşılanmış, gözenekli yapıya sahip küçük parçacıkları biyomürekkeple karıştırarak hücrelerin olgunlaşıp gelişmesini sağladı.

İnsan vücudu dışında sinir hücrelerinin modellerinin oluşturulması, kritik testlerin hastayı riske atmadan gerçekleştirilmesinin önünü açıyor.

Makalenin başyazarı Elena Kozlova "Motor nöronlar omuriliğin ortasında bulunuduğu için ALS gibi nörodejeneratif bir hastalıktan muzdarip kişilerde tedavileri doğrudan test etmek mümkün değil" diyerek ekliyor: 

Yöntemimiz, hastanın deri hücrelerinden doğrudan motor nöron organoidleri oluşturmayı ve bunlardan omurilik organoidleri inşa etmeyi mümkün kılıyor. Bu organoidler daha sonra yeni tedavileri test etmek için kullanılabilir.

Araştırmacılar makalede, başka türden sinir hücrelerinin de üç boyutlu olarak nasıl üretileceğini detaylandırıyor. 

Kozlova "Araştırma ve ilaç testlerinde organoidleri büyük miktarlarda basabilmek önemli" ifadelerini kullanıyor. 

Independent Türkçe, EurekAlert, Medical News, International Journal of Bioprinting



E-yakıt devrimi kapıda: Uçaklar yakın gelecekte havayla çalışabilir

Havayla çalışan uçaklar gelecekte yakınınızdaki bir havalimanına gelebilir (Unsplash)
Havayla çalışan uçaklar gelecekte yakınınızdaki bir havalimanına gelebilir (Unsplash)
TT

E-yakıt devrimi kapıda: Uçaklar yakın gelecekte havayla çalışabilir

Havayla çalışan uçaklar gelecekte yakınınızdaki bir havalimanına gelebilir (Unsplash)
Havayla çalışan uçaklar gelecekte yakınınızdaki bir havalimanına gelebilir (Unsplash)

Uçakların sadece havadan yakıt alması bilimkurgu gibi gelse de çok da uzak olmayan bir gelecekte bu bilimsel bir gerçeğe dönüşebilir.

Nasıl mı? E-yakıt veya "elektrikten üretilen sıvı" yakıt diye adlandırılan üçüncü nesil sürdürülebilir havacılık yakıtı (sustainable aviation fuel / SAF) sayesinde.

Uzmanlar, bu teknolojinin aslında şaşırtıcı derecede basit olduğunu söylüyor. Havacılık endüstrisinin aşması gereken en büyük engel ise maliyet.

Avrupa Hava Emniyeti Ajansı'na göre e-yakıtların tonu 8 bin 720 dolar, biyolojik bazlı SAF'in tonu 2 bin 365 dolar ve geleneksel jet yakıtının tonu 830 dolar.

Aether Fuels CEO'su Conor Madigan, e-yakıtın atmosferdeki veya endüstriyel emisyonlardan elde edilen karbondioksitin (CO2) doğrudan elektroliz yoluyla veya hidrojenle birleştirilerek karbonmonoksite (CO) dönüştürülmesiyle üretildiğini açıklıyor.

fghyju
Aether Fuels CEO'su Conor Madigan, havadan jet yakıtı üretmenin arkasındaki bilimin aslında epey basit olduğunu açıklıyor (Aether Fuels)

Daha sonra karbondioksit ve hidrojen birleştirilerek çeşitli hidrokarbon bileşikleri oluşturulabiliyor ve bunlar rafine edilerek jet yakıtına dönüştürülebiliyor.

Sustainable Aviation CEO'su Duncan McCourt, yakıldığında karbon saldığını belirtiyor. Bu, üretiminde yenilenebilir enerji santrali kullanılırsa tamamen net sıfır olduğu anlamına geliyor. Ayrıca biyolojik kaynaklı SAF'ten farklı olarak hammadde sınırlamaları ve arazi kullanımı sorunları da sözkonusu değil.

The Independent'a konuşan McCourt, "ticari seviyeye ölçeklendirmenin ve bunu makul bir maliyetle yapmanın" engel teşkil ettiğini söylüyor.

Madigan daha ayrıntılı bir şekilde, e-yakıt tesislerinin maliyetinin "yüksek olduğunu ve mevcut politikalar kapsamında gereken türde hidrojenin kıtlığının projeleri daha küçük ölçekli operasyonlarla sınırladığını" açıklıyor.

Bunun "maliyet verimliliğinin düşmesine ve kabul edilebilir sermaye getirisi elde etmek için çok yüksek fiyatlara yol açtığını" ifade ediyor.

Madigan şöyle devam ediyor:

CO2 artı H2 yakıtlarını teşvik eden politikaların olduğu sadece iki pazar var (Birleşik Krallık ve AB) ve bunlar sadece atık hidrojen veya yeşil hidrojenin kullanımına izin veriyor. Birçok şirket sermaye harcamalarını azaltmanın yollarını arıyor ancak çoğu yaklaşım bu süreçte verimlilikten ödün veriyor.

Madigan, atmosferden CO2 yakalamanın "çok fazla enerji gerektirdiğini ve dolayısıyla çok pahalı" olduğunu ancak bu sorunun yakıt fiyatına daha az etki ettiğini söylüyor.

Peki çözüm ne?

Bu kısmen politikacıların elinde.

McCourt "Hidrojen üretmek ve karbonu büyük ölçekte yakalamak için gereken enerjinin maliyeti, başlıca zorluklardan biri" diyor.

Bu sorunun üstesinden gelmek için kayda değer yatırımlar ve destekleyici hükümet politikalarına ihtiyaç var.

Peki havacılık endüstrisi "havadan yakıt"ı benimseyecek mi? Birkaç havayolu şirketi uçuşları için alternatif yakıtlar denediğinden, bu olası görünüyor.

Virgin Atlantic 2023'te Heathrow'dan New York'a yemeklik yağla çalışan bir Boeing 787 Dreamliner uçurdu ve United, Emirates ve British Airways gibi havayolu şirketleri de SAF kullandı.

Independent Türkçe