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用于流體互聯(lián)的人腦類器官培養(yǎng)的模塊化 3D 打印平臺

科研前沿
2023
11/27
09:35
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來源: EngineeringForLife

腦類器官技術(shù)改變了基礎(chǔ)和應(yīng)用生物醫(yī)學(xué)研究,并為人類大腦發(fā)育過程和疾病狀態(tài)的認(rèn)識鋪平了道路。盡管大腦類器官的使用在過去十年中迅速增長,但與之相伴的生物工程和生物制造解決方案仍然稀缺。因此,大多數(shù)腦類器官實驗方案仍然依賴于商用工具和培養(yǎng)平臺,從而導(dǎo)致培養(yǎng)條件不佳和塑料器具的過度使用。


有鑒于此,隆德大學(xué)Janko Kajtez開發(fā)了一種模塊化且高度可定制的3D 打印平臺,包括PDMS基底、外框架和流體連接孔,這一一體化平臺允許所有培養(yǎng)步驟(從細(xì)胞聚集、球體生長、水凝膠嵌入和類器官成熟)在單孔板中進(jìn)行,無需類器官操作或轉(zhuǎn)移。



本文要點:

(1)該3D 打印平臺提供了一種在同一板內(nèi)流體互連的孔中同時培養(yǎng)多個腦類器官的方法,對孔的流體連接的控制允許對整個孔板進(jìn)行單步培養(yǎng)基更換,而無需對敏感的 3D 培養(yǎng)物進(jìn)行機械擾動。

(2)凹坑的曲率和深度易調(diào)整,以改變細(xì)胞聚集動力學(xué);孔底透明,可對類器官進(jìn)行光學(xué)監(jiān)測,可以提供一種在化學(xué)篩選中對類器官形成和生長進(jìn)行非侵入性縱向表型分析的方法。

(3)生物相容性商業(yè)樹脂經(jīng)過充分的后處理,不會干擾干細(xì)胞分化和圖案化,這使得開發(fā)用于神經(jīng)元體外應(yīng)用的新型 3D 打印設(shè)備成為可能。

(4)3D 打印板可以集成到具有連續(xù)培養(yǎng)基流的培養(yǎng)系統(tǒng)中,作為改善細(xì)胞適應(yīng)性的替代解決方案。

總體而言,該平臺可以用于將不同區(qū)域特定的大腦類器官融合在一起,形成組合體,作為區(qū)域間神經(jīng)元連接的模型,有望推動大腦類器官和其他 3D 細(xì)胞系統(tǒng)的培養(yǎng)工具和平臺的進(jìn)一步開發(fā)。

文章來源:https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1758-5090/ad0c2c


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