在3D印刷的脚手架上种植的平脑有机体显示内在的热化
该研究,由来自马德里自治大学和丹麦技术大学的国际团队,使用3D打印来为工程扁平脑器有机体产生脚手架。支架允许大脑有机体尺寸明显增加,并且在20天后,观察到自我产生的折叠。他们的结果在IOP出版期刊中发表生物制作。
该工作旨在解决现有脑器有机体的几个缺点。其中一位引导作者TheresaRothenbücher说:“缺乏血管化导致营养和氧气的扩散限制,导致坏死组织有机体大于约500μm的核心。为了解决这个问题,脑器有机体已经血管化。虽然包括培养系统中的内皮细胞增加了复杂性模型,所产生的容器结构在体外没有任何功能(血流量)。我们可以通过应用生物工程技术来规避这个问题。“
另一个领先作者,哈坎格比兹评论说:“通过用聚己内酯(PCL)支架培养脑器有机体,我们能够将它们的形状改变为平坦的形态。工程扁平脑器有机体(EFBOS)具有有利的扩散条件,因此它们的组织具有更好地供应氧气和营养素,防止形成坏死的组织核心。从球形到平坦形状的变化导致脑器有机体的大小和表面到体积比的显着增加。“由于它们使能的模型的复杂性,EFBOS还提供了更高的潜力来创建生物相关系统。确保这些模型的长期可行性是该研究分支的主要目的,直到现在艰难;通过避免形成坏死组织来解决寿命问题。
“脚手架的3D打印是克服先前球形模型的形状限制的关键。贡献作者Jenny Emneus表示,3D打印使:”具有高架构复杂性,精度和设计多功能性的特定3D支架的可再现制造。通过将3D印刷支架引入培养方案中,可以调整脑器有机体的大小和组织密度和厚度。“
得到的模型显示出一致的神经上皮折叠类似于热化的形成。贡献作者Alberto Martinez-Serrano在第20天左右观察折叠的让人让人想起,这是由组织自我产生的。对于我们的知识,这是第一次报告神经元的改变的研究组织体外。“Gyrification的外观反映了表面积的进一步增加并类似于人脑发育的过程。
虽然脑器有机体不要再现人类大脑的确切解剖学,它们是重新承诺人类脑的重要一步;这些有机体的组织当量模型可以取代动物模型在研究中的毒性筛选和对疾病进展的理解的研究中的使用。Alberto Martinez-Serrano继续说:“人类大脑是身体中最复杂的器官,由于其无法进入,我们仍然缺乏有关脑发育和疾病的科学知识。与动物的研究是道德限制的,应该最小化。特别是对药物筛查需要一种具有简单组织培养步骤和一致输出的高度可重复的协议。我们认为我们的EFBO协议作为下一步,迈为稳定可靠的人类脑药物筛选应用模型及空间图案化实验。“
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