牛津大學研究人員開發(fā)的一項突破性技術有一天可以為那些遭受腦損傷的人提供量身定制的修復。研究人員首次證明，神經細胞可以通過 3D 打印來模仿大腦皮層的結構。研究結果發(fā)表在《自然通訊》雜志上。
腦損傷，包括外傷、中風和腦腫瘤手術引起的損傷，通常會對大腦皮層(人腦的外層)造成嚴重損傷，導致認知、運動和交流困難。例如，全球每年約有 7000 萬人遭受創(chuàng)傷性腦損傷 (TBI)，其中500 萬人病情嚴重或死亡。目前，嚴重腦損傷尚無有效治療方法，嚴重影響生活質量。
組織再生療法，尤其是那些植入源自患者自身干細胞的療法，可能是未來治療腦損傷的一條有前途的途徑。然而，到目前為止，還沒有方法可以確保植入的干細胞模仿大腦的結構。
在這項新研究中，牛津大學研究人員通過 3D 打印人類神經干細胞制造了兩層腦組織。當植入小鼠腦切片時，這些細胞顯示出與宿主組織令人信服的結構和功能整合。
主要作者金永成博士(牛津大學化學系)表示：“這一進展標志著朝著制造具有天然腦組織完整結構和功能的材料邁出了重要一步。這項工作將為探索人類皮層的運作方式，從長遠來看，它將為遭受腦損傷的人帶來希望。”
皮質結構由人類誘導多能干細胞(hiPSC)制成，它有潛力產生大多數(shù)人體組織中發(fā)現(xiàn)的細胞類型。使用 hiPSC 進行組織修復的一個關鍵優(yōu)勢是，它們可以很容易地從患者自身采集的細胞中獲得，因此不會引發(fā)免疫反應。
通過使用生長因子和化學物質的特定組合，hiPSC 分化為大腦皮層兩個不同層的神經祖細胞。然后將細胞懸浮在溶液中以產生兩種“生物墨水”，然后將其打印以產生兩層結構。在培養(yǎng)中，打印的組織保持其分層細胞結構數(shù)周，如層特異性生物標志物的表達所示。
標簽：
免責聲明：本文由用戶上傳，如有侵權請聯(lián)系刪除！