研究人员开发了用于脑官的壳微电极阵列
它可能是世界上最小的EEG电极盖,为了测量大脑模型中的活动大小的大小而创建的。它的设计师希望该设备能够更好地了解神经疾病,以及潜在危险化学物质如何影响大脑。
这项工程专长,由约翰·霍普金斯大学研究人员领导,今天详细介绍 科学进步,扩展研究人员可以用类器官(包括迷你大脑)来实现的目标,包括实验室成长的人类细胞的球,它们模仿了一些脑的结构和功能。
约翰·霍普金斯(Johns Hopkins)化学和生物分子工程师,创作者之一戴维·格拉西亚斯(David Gracias)说:“这为了解人脑的发展和运作提供了重要的工具。”“为迷你兽人创建微启示是一个挑战,但是这项发明对新研究至关重要。”
由于类器官是十多年前创建的,因此研究人员已经修改了干细胞创建小型肾脏,肺,肝和大脑。复杂的微型模型用于研究器官的发展方式。研究人员研究了经过基因修饰,注射病毒并暴露于化学物质的类器官。器官,尤其是迷你大脑,在医学研究中越来越重要,因为它们可以用于否则需要人类或动物测试的实验中。ob欧宝直播nba
但是,由于测试类器官的常规设备是平坦的,因此研究人员能够仅检查其表面上有限的细胞。知道在器官格拉西亚斯说,将有助于理解器官的功能和疾病进展。
他说:“我们希望从大脑中尽可能多的细胞中获取信息,因此我们知道细胞的状态,它们如何通信和时空电气模式。”
彭博学校环境卫生与工程系研究助理Lena Smirnova的合着者Lena Smirnova说,人类“不是'平坦的史丹利'。“平面测量具有固有的局限性。”
灵感来自用于检测的电极点颅骨盖脑部肿瘤,该团队从带有导电聚合物涂层的金属电极的自折叠聚合物传单中为脑官创建了微小的EEG帽。微型胶囊围绕着类正弦的整个球形形状,从整个表面启用3D录制,以便研究人员可以听取神经元的自发通信药物测试。
预计数据将优于平板上常规电极的当前读数。
“如果您是从平坦的平面录制的,您只会从3D器官球体的底部获得录音。但是,类器官不仅仅是同质球,”一位博士学位的第一作者吉·黄说。化学与生物分子工程的候选人。“有些神经元细胞相互通信,这就是为什么我们需要它的空间序列映射。”
Johns Hopkins Bloomberg公共卫生学院的动物测试中心主任Thomas Hartung表示,有了来自类器官的更多详细信息,研究人员可以研究消费产品中使用的化学物质是否引起脑发育中的问题。
Hartung说:“某些化学物质(例如农药)特别可疑,因为许多化学物质通过损害其神经系统来杀死昆虫。”“阻燃剂是我们有关注的另一种化学物质。”
研究人员希望,帽子的读数可以减少测试化学作用所需的动物数量。Hartung说,只有一种化学物质的传统测试需要约1,000只老鼠,费用约为100万美元。他补充说,类器官的结果也更为明显,因为人的大脑与大鼠和小鼠的大脑截然不同。
Co-authors of the study include Bohao Tang, July Carolina Romero, Yuqian Yang, Gayatri Pahapale, Tien-Jung Lee, Itzy E. Morales Pantoja, Cynthia Berlinicke, Terry Xiang, Mallory Solazzo, and Brian S. Caffo from Johns Hopkins University,Syracuse University的Saifeldeen Khalil Elsayed和Zhao Qin,以及华盛顿大学的Fang Han。