研究人員拿著3D摺紙平臺。
圖片來源:以色列特拉維夫大學
以色列特拉維夫大學團隊設計並生産了一種受摺紙啟發的創新結構。該結構可在組織周圍折疊,允許將感測器精確插入預定義位置,以檢測記錄細胞活動和細胞之間的交流。研究成果發表在最新一期《先進科學》雜誌上。
使用3D生物列印技術的生物組織模型已經很普遍。但現有方法有一個明顯缺點:組織不能在感測器上進行生物列印,因為在列印過程中,列印頭會破壞感測器,而感測器非常重要,可以提供有關組織內部細胞的資訊。
摺紙方法是科學與藝術的“完美配合”。研究團隊此次使用電腦輔助設計軟體,開發了一種針對特定組織模型定制的多傳感結構,靈感即來自摺紙。該結構包含各種感測器,用於監測組織內精確選擇位置的細胞的電活動或電阻。電腦模型用於製造物理結構,然後將其折疊在生物列印組織周圍,以便將每個感測器都能插入組織內的預定義位置。
新方法的有效性,在3D生物列印的腦組織上得到了證明:插入的感測器成功記錄了神經元電活動。團隊成員強調,該系統既是模組化的,又是多功能的。它可將任何數量和任何類型的感測器,放置在任何類型的3D生物列印組織模型中的任何選定位置,或者放在實驗室中人工生長的組織中,例如大腦類器官。
團隊展示了該平臺的另一個優勢:在生物列印腦組織的實驗中,他們添加了一個模擬天然血腦屏障(BBB)的層。在人腦中,這原本是一個保護大腦免受血液中不良物質進入的細胞層,但這個層也會阻止用於腦部疾病的藥物。而此次研究中添加的層,由人類BBB細胞組成,通過測量其電阻,團隊證明它對各種藥物具有滲透性。
(責任編輯:畢安吉)