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3D-gedruckter Roboter kann Embryonalentwicklung beurteilen

Am 16. Dezember 2024 von Astrid Z. veröffentlicht

Die Embryonalentwicklung oder, einfacher ausgedrückt, die Entwicklung und Bildung eines Embryos, hauptsächlich durch Zellteilung und Zelldifferenzierung, ist einer der wichtigsten biologischen Prozesse auf der Erde. Dieser grundlegende Schritt ist der Eckpfeiler allen mehrzelligen Lebens auf unserem Planeten, vom kleinsten Fadenwurm bis hin zum größten Blauwal. Und die Einsicht in die frühesten Entwicklungsstadien und insbesondere in deren Beeinflussung durch Umweltbedingungen ist in den letzten Jahren angesichts der Risiken des Klimawandels zu einem entscheidenden Thema geworden. Aus diesem Grund haben Wissenschaftler der Universität Plymouth mithilfe des 3D-Drucks die LabEmbryoCam entwickelt.

Wie der Name schon sagt, handelt es sich bei der LabEmbryoCam um ein Roboterinstrument, das zur autonomen Überwachung der frühesten Entwicklungsstadien von Wasserlebewesen entwickelt wurde. Man geht davon aus, dass aquatische Arten mit am stärksten vom Klimawandel betroffen sein werden, da dieser eine Erwärmung der Ozeane bewirken wird, wodurch Lebensräume gestört werden, wie es bei den Korallenriffen bereits geschehen ist. Die LabEmbryoCam wurde daher als eine zugängliche und skalierbare Methode konzipiert, um die Entwicklung einer großen Anzahl von Embryonen gleichzeitig zu visualisieren und zu messen.

Die LabEmbryoCam kann verwendet werden, um die frühe Embryonalentwicklung von Wassertieren zu untersuchen, wie hier abgebildet.

Dr. Oliver Tills, Senior Research Fellow an der University of Plymouth, erklärte: „Wir haben die LabEmbryoCam entwickelt, um einen Einblick in den Aufbau von Tieren und die Auswirkungen der Umwelt darauf zu ermöglichen. Sie macht sich Technologien wie 3D-Druck und KI zunutze. Die LabEmbryoCam ermöglicht es uns und anderen, komplexe Forschungsfragen zu beantworten, die sonst nicht möglich wären. Unser Open-Source-Ethos macht die Fähigkeiten, die für unsere eigene Forschung von zentraler Bedeutung sind, für andere verfügbar.“

Was künftige Entwicklungen betrifft, so hat das Team bereits eine spezielle Phänomik-Einrichtung mit LabEmbryoCam-Instrumenten eingerichtet, um mehr als 3 000 Embryonen gleichzeitig untersuchen zu können. Außerdem wurde sie von Forschern der Universität Plymouth auf einer Expedition zur Weihnachtsinsel eingesetzt, um die frühen Lebensstadien der Weihnachtsinselkrabbe zu untersuchen.

LabEmbryoCam

Die LabEmbryoCam zur Überwachung mehrerer Embryonen im EmbryoPhenomics-Labor an der Universität Plymouth.

Dr. Tills fasst zusammen: „Die Instrumente erweisen sich bereits jetzt als entscheidend für das Verständnis der Funktionsweise von Embryonen und dieser Reaktionen, die sich im Vergleich zum späteren Leben deutlich unterscheiden. Dies hilft uns nicht nur, die Auswirkungen der globalen Erwärmung und der Erwärmung der Ozeane auf einzelne Arten zu verstehen, sondern auch Arten, Populationen und Individuen zu identifizieren, die den Bedingungen, die wir auf unserem Planeten in Zukunft wahrscheinlich erleben werden, standhalten können.“ Sie können die vollständige PDF-Datei der Forschungsarbeit HIER abrufen oder HIER zur EmbryoPhenomics-Seite gelangen.

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*Bildnachweise: EmbryoPhenomics/University of Plymouth

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