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科学家使用生物3D打印脑结构研究神经退行性疾病

时间:2018-03-13 04:47来源:佚名 作者:网络采集 点击:

最近,曼彻斯特大学的科学家正在探索使用生物3D打印技术来帮助治疗神经退行性疾病,如阿尔茨海默病。生物3D打印技术可用于创建模拟神经血管单位(NVU)的模型和结构。

科学家在大脑中发现,NVU是由血管和神经部分组成的复杂系统。这两种成分之间的交流是维持大脑健康的重要组成部分,NVU在为大脑提供营养和氧气方面起着关键作用。同时,它还可以作为有害有毒化合物的去除系统,确保大脑保持健康和功能。

当NVU运行不平稳时,可能会导致某些神经退行性疾病,如阿尔茨海默病、帕金森病和中风。

为了研究NVU功能障碍期间发生的情况并更好地了解如何治疗神经退行性病症,曼彻斯特大学的研究人员正在开发生物3D打印的NVU模型,模拟细胞与NVU不同部分之间的相互作用。

目前,科学家正在使用动物模型进行研究,但是研究和使用由人类细胞制成的NVU模型的能力将是有利的。由于生物打印技术和组织工程的进步,这种可能性变得越来越可行。

生物打印技术能够将嵌入不同细胞类型的水凝胶材料沉积到给定的结构中。“例如,内皮细胞可以模仿血管单元的微血管模式打印,而神经元和神经胶质细胞可以作为互相连接的部分沉积以制造神经组件,”Medical physysicsweb撰稿人Cosimo Ligorio解释说。“而且,这两个组件可以通过简单地将它们打印为两个连续层来模拟神经血管相互作用进行交互。”

这些生物3D打印模型可以通过调整所使用的生物链材料进行精细调整,以匹配真正NVU的机械和生物化学成分。这些生物油墨可以在刚度、孔隙率、化学成分等方面有所不同。所有这些变化都可以通过打印具有固有特性的天然或合成材料来确定。

最终,开发的生物3D打印的NVU模型可以使研究人员能够更大规模和更深入地研究神经退行性疾病,并且可能是寻找治疗的关键步骤。

据悉,曼彻斯特大学研究团队已于最近将研究结果发表在“生物技术趋势”杂志上。研究人员Geoffrey Potjewyd和Sam Moxon撰写了这篇论文。