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生物工程3D脑状组织彻底改变大脑研究

图像:关闭脚手架。
用扫描电子显微镜拍摄基于丝绸的支架显示其多孔,海绵状组合物。图片由塔夫茨大学提供。

一组生物工程师已经成功开发出一种与大鼠大脑组织具有相似结构和功能特性的3D类脑组织。这项研究是由NIH国家生物医学成像和生物工程研究所(NIBIB)建立新型生物材料和组织工程模型。欧洲杯足球竞彩

在塔夫茨大学的组织工程资源中心开发,这种脑状的组织可以在实验室存活超过两个月。为了证明这种组织模型的潜力,研究人员使用它来检查创伤性脑损伤后发生的电气和化学变化。

有了我们的系统,你就可以实时追踪组织对创伤性脑损伤的反应。最重要的是,您还可以开始跟踪修复以及在更长的时间内发生了什么。

大卫卡普兰博士-斯特恩家族工程教授-塔夫茨大学

该创新模型不仅可以用于正常脑功能的研究,也可以用于相关损伤和疾病的研究。该模型甚至有助于开发治疗脑功能障碍的新疗法。

塔夫茨大学(Tufts University)研究中心主任、这项研究的负责人戴维·卡普兰(David Kaplan)博士说,这种研究大脑的新方法可以消除动物研究中在提取大脑并为研究做准备时出现的延误问题。

为了开发3D类脑组织,研究人员制作了一种复合结构,其中包含两种生物材料——一种以胶原蛋白为基础的凝胶和一种由丝蛋白制成的海绵支架。欧洲杯足球竞彩

支架被用作一种结构,神经元可以自己附着在上面,而凝胶促进轴突通过它生长。

为了实现灰白色和白质的隔间化,将海绵状支架切成甜甜圈形状并填充大鼠神经元。

然后用基于胶原的凝胶填充甜甜圈的中心,随后渗透支架。在几天之内,神经元在脚手架孔周围建立了功能网络,并经由中心凝胶传递较长的轴突突起,以加入甜甜圈的另一侧的神经元。

这导致了一个清晰、明确的白质区域在甜甜圈的中间形成,它独立于相邻的灰质。

在几周后,进行实验以确定在其3D脑状组织中生长的神经元的功能。然后将这些神经元与在2D盘中生长的神经元或仅胶原凝胶环境中的神经元进行比较。

结果发现,三维类脑组织中的神经元表现出更多与神经元生长和功能有关的基因表达。

这些神经元在五周内也表现出稳定的代谢活动。另一方面,在纯凝胶环境中生长的神经元的健康状况在24小时内开始恶化。

由于3D脑状组织与大鼠脑组织类似的物理性质,研究人员试图确定该模型是否可用于调查创伤性脑损伤。

NIBIB组织工程项目主任Rosemarie Hunziker博士将这一进展描述为“非凡的成就”。她接着说,这一发现结合了对大脑生理学的深刻理解和不断增加的生物工程工具,使创造一个完美的环境来模仿大脑功能。

这项研究发表在《美国国家科学院院刊》上。欧洲杯线上买球

Alessandro Pirolini

写道

Alessandro Pirolini

亚历山德罗拥有伯明翰大学材料科学与技术学士学位(荣誉),专门研究磁性材料。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球毕业后,他在一家气溶胶制造商工作了一段时间,然后在意大利多洛米特山脉(Dolomites)做了5个月的滑雪代表,追求自己对滑雪的热爱。回到英国后,亚历山德罗决定利用他的材料科学知识在AZoNetwork的编辑团队中获得一个职位。欧洲杯线上买球不工作的时候,亚历山德罗经常在Chill factor,骑着他的公路自行车,或者观看尤文图斯连续赢得意大利联赛冠军。

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    Pirolini,亚历山德罗。(2014年8月13日)。生物工程3D脑状组织彻底改变大脑研究。AZoM。从Https://www.wireless-io.com/news.aspx?newsid = 42184从Https://www.wireless-io.com/news.aspx?newsid = 42184检索。

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    Pirolini,亚历山德罗。“生物工程3D类脑组织将彻底改变大脑研究”。氮杂.2021年9月13日。

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    Pirolini,亚历山德罗。“生物工程3D类脑组织将彻底改变大脑研究”。AZoM。//www.wireless-io.com/news.aspx?newsID=42184。(2021年9月13日生效)。

  • 哈佛

    Pirolini,亚历桑德罗。2014。生物工程3D脑状组织彻底改变大脑研究.viewed September 21, //www.wireless-io.com/news.aspx?newsID=42184。

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