研究人員創(chuàng)造了第一個(gè)功能性 3D 打印腦組織，它可以像真正的人類腦組織一樣發(fā)育和形成連接。
威斯康星大學(xué)麥迪遜分校團(tuán)隊(duì)的這一非凡成就為神經(jīng)科學(xué)家提供了一種研究腦細(xì)胞與人腦其他部分之間通信的新工具，有可能找到治療阿爾茨海默氏癥和帕金森氏癥等疾病的更好方法。
“它可能會(huì)改變我們看待干細(xì)胞生物學(xué)、神經(jīng)科學(xué)以及許多神經(jīng)和精神疾病發(fā)病機(jī)制的方式，”神經(jīng)科學(xué)家張?zhí)K春說，他是一篇描述這項(xiàng)研究的新論文的資深作者。
張和他的團(tuán)隊(duì)表示，許多實(shí)驗(yàn)室應(yīng)該能夠使用他們的新方法，因?yàn)樗恍枰厥獾纳锎蛴≡O(shè)備。此外，該組織很容易保持健康，并且可以使用顯微鏡和大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室常見的其他設(shè)備進(jìn)行研究。
3D生物打印是一種計(jì)算機(jī)引導(dǎo)的過程，可構(gòu)建材料層、細(xì)胞和其他組件來構(gòu)建活體結(jié)構(gòu)，在創(chuàng)建可復(fù)制的組織方面具有巨大的潛力，在某些情況下甚至可以取代真實(shí)的組織。
“因?yàn)槲覀兛梢酝ㄟ^設(shè)計(jì)打印組織，所以我們可以有一個(gè)明確的系統(tǒng)來觀察我們的人腦網(wǎng)絡(luò)如何運(yùn)作，”張說。“我們可以非常具體地觀察神經(jīng)細(xì)胞在某些條件下如何相互交談。”
研究人員解釋說，為了了解研究健康和疾病的人類大腦網(wǎng)絡(luò)，我們需要一個(gè)可靠的活體人類神經(jīng)組織模型，因?yàn)閯?dòng)物模型無法完全復(fù)制大腦的復(fù)雜性。
但打印功能性人腦組織具有挑戰(zhàn)性，并且迄今為止大多數(shù) 3D 打印組織缺乏細(xì)胞之間的適當(dāng)連接。神經(jīng)元需要能夠成熟，同時(shí)保持組織結(jié)構(gòu)完整，而星形膠質(zhì)細(xì)胞等支持細(xì)胞對(duì)于組織的正常運(yùn)作至關(guān)重要。
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