Do 3D tiskárny vložili vědci rostlinné buňky. Může to pomoci při šlechtění odrůd
Inovátoři ze státní univerzity v Severní Karolíně se rozhodli vyzkoušet, zda a jak spolu budou komunikovat rostlinné buňky, pokud projdou 3D tiskárnou. Metoda by se mohla hodit ke studiu regenerace rostlin z buněk, a to i u zemědělských plodin.
Běžné vláknové 3D tiskárny pracují na principu natavení materiálu teplem. Pak se roztok nanáší počítačem řízenou tryskou do požadovaného tvaru, který se udrží, protože materiál chladne. Takzvaný biotisk fungoval na podobném principu.
Ze sóji nebo huseníčku udělali experimentátoři suspenzi buněk zbavených buněčné stěny, na 3D tiskárně ji nanesli do vzorníku, který umožnil sledovat osud jednotlivých buněk pod mikroskopem.
Na 3D tiskárnách s živým materiálem vědci pracují už déle. S jejich pomocí dokážou vyrobit třeba náhradní srdeční chlopeň z buněk pacienta nebo umělé maso z tkáňové kultury.
Materiál z řas
Pro účely pokusu bylo třeba hledat materiál, který tuhne při nižší teplotě, než je u 3D tisku běžné. Vědci proto k pokusu použili nízkotuhnoucí roztok agarózy nebo alginit, což jsou polysacharidy získané z řas.
„Běžné teploty jsou kolem 140 stupňů, to by žádné buňky nevydržely,“ upozorňuje rostlinná a buněčná bioložka Fatima Cvrčková. Agaróza s přísadou živin a růstových hormonů tuhla při teplotě kolem 40 stupňů.
Rostlinné buňky oddělené poté, co prošly 3D tiskárnou, normálně rostly a fungovaly jim geny. Více než polovina jich přežila, sdružovaly se, a v případě sóji vydržely kolem 14 dnů.
Paměť buněk
24:28
Virtuální realita místo obrazovky a klávesnice? Zuckerberg věří, že se bude pracovat v metaverzech
Číst článek
Badatele zajímalo zvláště to, zda po průchodu 3D tiskárnou buňkách zůstalo stabilní nastavení genové exprese. „Zjistilo se, že si buňky pamatují, co byly,“ říká Cvrčková.
„Buňka se uprostřed nebo na kraji tkáně chová různě, ale jak to ověřit?“ ptá se rostlinná ekoložka Jitka Klimešová. Právě 3D tisk dává možnost to zjistit, dává experimentátorům nové pole působnosti.
Metodu by mohli časem využít šlechtitelé. „Vědce vede zvědavost, snad se aplikace najde,“ doufá Klimešová. Výhodou je právě to, že se ztuhlá suspense rozdělí a je možné pozorovat pod mikroskopem jednotlivé buňky. Studie vyšla v časopise Science Advances.
Hroznové víno
Už teď se ve šlechtitelství používá technika mikropropagace rostlin přes tkáňové kultury. Toto by podle Fatimy Cvrčkové mohl být další krok. Jako příklad uvádí, že by se takto dalo pracovat třeba s vinnou révou.
„Existují tradiční kultivary révy vinné, které se řízkují, tato rostlina má ale dvojí genetický základ, některé vrstvy pletiv mají jiné genetické vlastnosti než ostatní,“ říká bioložka. Podle ní by bylo zajímavé zjistit, jak by vypadaly hrozny, kdyby se obě rozdílné části rostliny dopěstovaly nezávisle.
K čemu může posloužit 3D tisk rostlinných buněk? Co nového dokáže vyčíst moderní věda z herbářů? Proč rostliny někdy přehlížíme? Debatují rostlinné bioložky Fatima Cvrčková a Jitka Klimešová, spoluúčinkuje herec Otakar Brousek. Poslechněte si celou Laboratoř vědců a herců. Moderuje Martina Mašková.
