科學(xué)家在3D打印的生物反應(yīng)器中培育出微小大腦

來源：cnBeta

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，即所謂的有機體,，可以在它們生長發(fā)育的同時進行觀察。這項工作由AIP出版公司在《生物微流體學(xué)》上進行了報道,。

目前對生長中的器官體進行實時觀察的技術(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充營養(yǎng)介質(zhì)的生長組織,。

最近的進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行固化，然后在將活細胞放入井中之前進行滅菌,。在用玻璃玻片封住井的頂部后,，通過小的進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胞的有機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,，器官體核心的細胞死亡的比例比在常規(guī)培養(yǎng)條件下要小。研究人員認為,，他們的細胞設(shè)計保護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胞死亡。研究者希望通過擴大可用井的數(shù)量來增加其裝置的容量,，其他改進將允許將更多的儀器集成到設(shè)計中,。