Un nuevo estudio de la Universidad de Carolina del Norte (EE. UU.) demuestra una forma reproducible de estudiar la comunicación celular entre diferentes tipos de células vegetales mediante la "bioimpresión" de estas células mediante una impresora 3D. Portal News.ncsu.edu.
Estudiar cómo las células vegetales interactúan entre sí y con su entorno es clave para una mejor comprensión de las funciones de las células vegetales y puede conducir a mejores variedades de cultivos.
Investigadores imprimen células vegetales modelo Arabidopsis thaliana y soja, no solo para estudiar si las células vegetales sobreviven a la bioimpresión, y por cuánto tiempo, sino también para comprender cómo adquieren y cambian su identidad y función.
El proceso de bioimpresión 3D para células vegetales es mecánicamente similar al uso de tinta de impresión o plástico, con algunas modificaciones necesarias.
En lugar de tinta de impresión 3D, los científicos están utilizando "biotinta" o células vegetales vivas. La mecánica en ambos procesos es la misma, excepto por algunas diferencias notables para las células vegetales: un filtro ultravioleta utilizado para mantener la esterilidad y múltiples cabezales de impresión para imprimir desde diferentes biomateriales simultáneamente.
Se bioimprimieron células vegetales vivas sin paredes celulares, o protoplastos, junto con nutrientes, hormonas de crecimiento y un agente espesante llamado agarosa, un compuesto a base de algas marinas. La agarosa ayuda a proporcionar fuerza celular.
El estudio mostró que más de la mitad de las células bioimpresas en 3D eran viables y se dividieron con el tiempo para formar pequeñas colonias.
Los investigadores también bioimprimieron células individuales para ver si podían regenerarse o dividirse y multiplicarse. Los resultados mostraron que las células de raíces y brotes Arabidopsis necesitan diferentes combinaciones de nutrientes para una vitalidad óptima.
Mientras tanto, más del 40 % de las células embrionarias de soja individuales permanecieron viables dos semanas después de la bioimpresión y también se dividieron con el tiempo para formar microcélulas.
La bioimpresión 3D puede ser útil para estudiar la regeneración celular en plantas cultivadas.
Células de la raíz Arabidopsis y las células embrionarias de soja son conocidas por sus altas tasas de proliferación y la falta de identificaciones fijas. En otras palabras, al igual que las células madre animales o humanas, estas células pueden convertirse en diferentes tipos de células.
Las células bioimpresas pueden asumir la identidad de las células madre; se dividen, crecen y expresan genes específicos.
Este estudio demuestra el gran potencial del uso de la bioimpresión 3D para identificar los compuestos óptimos necesarios para mantener la viabilidad y la comunicación de las células vegetales en un entorno controlado.
Investigación publicada en la revista Science Advances.