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3D新聞

科學(xué)家在3D打印的生物反應(yīng)器中培育出微小大腦

星之球科技 來源:cnBeta.COM2021-04-07 我要評論(0 )   

來自麻省理工學(xué)院和印度理工學(xué)院馬德拉斯分校的科學(xué)家們在一個微小的3D打印系統(tǒng)中種植了少量的可自我組織的腦組織,即所謂的有機(jī)體,可以在它們生長發(fā)育的同時進(jìn)行觀察...

來自麻省理工學(xué)院和印度理工學(xué)院馬德拉斯分校的科學(xué)家們在一個微小的3D打印系統(tǒng)中種植了少量的可自我組織的腦組織,即所謂的有機(jī)體,可以在它們生長發(fā)育的同時進(jìn)行觀察。這項(xiàng)工作由AIP出版公司在《生物微流體學(xué)》上進(jìn)行了報道。


目前對生長中的器官體進(jìn)行實(shí)時觀察的技術(shù)涉及使用商業(yè)培養(yǎng)皿,在玻璃底板上有許多孔,置于顯微鏡下。這些板子價格昂貴,而且只與特定的顯微鏡兼容。他們不允許流動或補(bǔ)充營養(yǎng)介質(zhì)的生長組織。


最近的進(jìn)展使用了一種被稱為微流體的技術(shù),其中營養(yǎng)介質(zhì)通過連接到微小平臺或芯片的小管子輸送。然而,這些微流控設(shè)備價格昂貴,制造難度大。目前的進(jìn)展是利用3D打印技術(shù)創(chuàng)建一個可重復(fù)使用且易于調(diào)整的平臺,其制造成本僅約5美元。該設(shè)計包括用于生長有機(jī)體的成像井和微流體通道,以提供支持組織生長的營養(yǎng)介質(zhì)和預(yù)熱。


牙科手術(shù)中使用的一種生物相容性樹脂被用于3D打印裝置。將打印的芯片暴露在紫外線下進(jìn)行固化,然后在將活細(xì)胞放入井中之前進(jìn)行滅菌。在用玻璃玻片封住井的頂部后,通過小的進(jìn)液口加入研究中使用的營養(yǎng)介質(zhì)和藥物。這種設(shè)計成本明顯低于傳統(tǒng)的培養(yǎng)皿或基于旋轉(zhuǎn)生物反應(yīng)器的有機(jī)體培養(yǎng)產(chǎn)品,此外,該芯片可以用蒸餾水清洗,干燥和高壓滅菌,因此,可以重復(fù)使用。"


研究人員用源自人體細(xì)胞的有機(jī)體測試了他們的裝置。他們用顯微鏡觀察了成長中的大腦器官體,并能成功地跟蹤它們的生長和發(fā)育7天。小小的一點(diǎn)腦組織發(fā)育出了一個空腔或腦室,周圍是一個自組織結(jié)構(gòu),類似于一個正在發(fā)育的新皮質(zhì)。在這一周的時間里,在3D打印裝置中,器官體核心的細(xì)胞死亡的比例比在常規(guī)培養(yǎng)條件下要小。研究人員認(rèn)為,他們的細(xì)胞設(shè)計保護(hù)了正在成長的微小大腦。


這種微流控裝置提供的一個優(yōu)勢是,它允許培養(yǎng)室的持續(xù)灌注,這比常規(guī)培養(yǎng)更接近于生理組織灌注,從而減少了類器官核心細(xì)胞死亡。研究者希望通過擴(kuò)大可用井的數(shù)量來增加其裝置的容量,其他改進(jìn)將允許將更多的儀器集成到設(shè)計中。

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