近日,国际杂志Cell Stem Cell上的一篇研究引起了广泛关注。威斯康星大学麦迪逊分校的科学家们成功开发出首个3D打印的功能性人类大脑组织。这一创新性的成果为神经科学研究开辟了新的道路,并有望为治疗如阿尔兹海默病和帕金森疾病等神经障碍提供新疗法。
传统3D打印方法中的垂直堆叠方式在打印脑组织时受限,但研究团队采用了水平堆叠的新方法。他们将诱导多能干细胞培养出的神经元放置在柔软的“生物墨水”凝胶中,使这些组织能够连接在一起,同时保持足够的柔软度,促进神经元之间的生长和交流。这种独特的打印技术为细胞类型和排列提供了精准控制,这在传统的大脑类器官中难以实现。
研究人员成功地打印了大脑皮层和纹状体,并发现即使打印了不同的大脑部位细胞,它们仍然能以特定的方式交流。这一发现对于理解人类大脑中脑细胞之间的交流方式以及神经和精神疾病的发病机制具有重要意义。
研究团队表示,这种打印技术可以被更多实验室采用,因为它不需要特殊的打印设备或培养方法来维持组织健康。此外,该技术还有望用于研究不同疾病状态下的脑细胞信号转导,并作为药物测试的新型平台。
总体而言,这项研究展示了3D打印技术在神经科学领域的巨大潜力,为未来的研究和治疗提供了有力工具。随着技术的不断进步,我们有望更深入地理解人类大脑的工作机制,并开发出更有效的治疗方法来应对神经和神经发育障碍等挑战。