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極光創(chuàng)新:新技術(shù)可以成功3D打印活老鼠腦細(xì)胞

發(fā)表時(shí)間:2022-05-25?????責(zé)任編輯:極光創(chuàng)新

來(lái)自蒙特利爾大學(xué)、康科迪亞大學(xué)和圣卡塔琳娜聯(lián)邦大學(xué)的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)使用一種新開(kāi)發(fā)的生物打印技術(shù),成功地用3D打印復(fù)刻出了活老鼠的腦細(xì)胞。

研究團(tuán)隊(duì)利用激光誘導(dǎo)橫向轉(zhuǎn)移(LIST)技術(shù)產(chǎn)生感覺(jué)神經(jīng)元,感覺(jué)神經(jīng)元是外周神經(jīng)系統(tǒng)的重要組成部分。大多數(shù)細(xì)胞在打印兩天后仍然可以存活。該團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了多項(xiàng)測(cè)試來(lái)測(cè)量打印細(xì)胞的能力。

新技術(shù)可以成功3D打印活老鼠腦細(xì)胞

激光輔助生物打印可支持多種生物墨水粘度,對(duì)細(xì)胞活力和功能影響不大,同時(shí)保持高打印分辨率和可重復(fù)性。LIST生物打印技術(shù)是一種改進(jìn)的細(xì)胞激光生物打印技術(shù),它克服了其他生物打印技術(shù)的各種限制,例如供體制備、墨水粘度和細(xì)胞活力的挑戰(zhàn)。

在這個(gè)過(guò)程中,使用低能量的納秒激光脈沖在玻璃微毛細(xì)管的遠(yuǎn)端產(chǎn)生瞬時(shí)微泡,并向微毛細(xì)管注入生物墨水。隨著微泡的膨脹,充滿(mǎn)細(xì)胞的微噴射液滴噴射到下面的基底上。根據(jù)Orimi之前的一項(xiàng)研究,LIST可以應(yīng)用于需要多尺度生物打印的應(yīng)用,例如3D藥物篩選模型,甚至人工組織。

在目前的研究中,研究小組試圖驗(yàn)證用LIST生物打印成年感覺(jué)神經(jīng)元的可行性。科學(xué)家利用小鼠外周神經(jīng)系統(tǒng)的背根神經(jīng)節(jié)(DRG)神經(jīng)元來(lái)制備生物墨水。然后將神經(jīng)元懸浮在生物墨水溶液中,裝入生物相容性基質(zhì)上方的方形毛細(xì)管中。

在通過(guò)團(tuán)隊(duì)的LIST工藝進(jìn)行3D生物打印后,樣品在洗滌和再培養(yǎng)48小時(shí)之前短暫孵育。該團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了幾項(xiàng)測(cè)試來(lái)測(cè)量3D生物打印細(xì)胞的能力。生存力評(píng)估發(fā)現(xiàn),86%的細(xì)胞在打印兩天后仍然存活。當(dāng)激光使用較低的能量時(shí),存活率增加,并且發(fā)現(xiàn)使用高能量激光更容易損傷細(xì)胞。

據(jù)研究團(tuán)隊(duì)介紹,這項(xiàng)技術(shù)將極大地促進(jìn)生物打印的發(fā)展,有助于開(kāi)發(fā)生物打印在疾病建模、藥物測(cè)試和植入物制造方面的潛力,但要真正3D打印腦器官和替代細(xì)胞,仍是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程。

最近,中國(guó)科學(xué)院和中國(guó)科技大學(xué)的研究人員開(kāi)發(fā)了一種新的生物打印方法,使用定制的生物墨水來(lái)治療脊髓損傷。這種生物墨水含有裝載神經(jīng)干細(xì)胞的組織,可以通過(guò)大腦發(fā)出的脈沖攜帶指令。一旦植入大鼠體內(nèi),就能恢復(fù)癱瘓肢體的運(yùn)動(dòng)。


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