Um novo estudo da Universidade da Carolina do Norte (EUA) demonstra uma maneira reprodutível de estudar a comunicação celular entre diferentes tipos de células vegetais por "bioimpressão" dessas células usando uma impressora 3D. Portal News.ncsu.edu.
Estudar como as células vegetais interagem umas com as outras e com seu ambiente é fundamental para uma melhor compreensão das funções das células vegetais e pode levar a melhores variedades de culturas.
Pesquisadores imprimem células de plantas modelo Arabidopsis thaliana e soja, não apenas para estudar se as células vegetais sobrevivem à bioimpressão – e por quanto tempo – mas também para entender como elas adquirem e mudam sua identidade e função.
O processo de bioimpressão 3D para células vegetais é mecanicamente semelhante ao uso de tinta de impressão ou plástico, com algumas modificações necessárias.
Em vez de tinta de impressão 3D, os cientistas estão usando “bio-tinta”, ou células vegetais vivas. A mecânica em ambos os processos é a mesma, exceto por algumas diferenças notáveis para as células vegetais: um filtro ultravioleta usado para manter a esterilidade e várias cabeças de impressão para imprimir a partir de diferentes biomateriais simultaneamente.
Células vegetais vivas sem paredes celulares, ou protoplastos, foram bioimpressas junto com nutrientes, hormônios de crescimento e um agente espessante chamado agarose, um composto à base de algas marinhas. Agarose ajuda a fornecer força celular.
O estudo mostrou que mais da metade das células bioimpressas em 3D eram viáveis e divididas ao longo do tempo para formar pequenas colônias.
Os pesquisadores também bioimprimiram células individuais para ver se elas poderiam se regenerar ou se dividir e se multiplicar. Os resultados mostraram que as células da raiz e da parte aérea Arabidopsis precisam de diferentes combinações de nutrientes para uma vitalidade ideal.
Enquanto isso, mais de 40% das células embrionárias de soja permaneceram viáveis duas semanas após a bioimpressão e também se dividiram ao longo do tempo para formar microcélulas.
A bioimpressão 3D pode ser útil para estudar a regeneração celular em plantas cultivadas.
Células raiz Arabidopsis e as células embrionárias de soja são conhecidas por altas taxas de proliferação e falta de identificações fixas. Em outras palavras, como as células-tronco animais ou humanas, essas células podem se tornar diferentes tipos de células.
As células bioimpressas podem assumir a identidade de células-tronco; eles dividem, crescem e expressam genes específicos.
Este estudo demonstra o poderoso potencial do uso de bioimpressão 3D para identificar os compostos ideais necessários para manter a viabilidade e a comunicação das células vegetais em um ambiente controlado.
Pesquisa publicada na revista Os avanços da ciência.