神经科学、脑科学
威斯康星大学麦迪逊分校的一组科学家声称，他们首次用3d打印技术打印出了功能性人脑组织。
他们希望他们的研究能够为现有神经系统疾病的治疗打开大门，包括阿尔茨海默氏症和帕金森病。
正如发表在该杂志上的一篇新论文所详述的那样，该团队颠覆了通常的3d打印方法，在柔软的“生物墨水”凝胶中制造出水平层的脑细胞。
共同作者、威斯康星大学麦迪逊分校神经科学教授张素春在一份声明中说:“这种组织仍然有足够的结构来连接在一起，但它足够柔软，可以让神经元相互生长，并开始相互交流。”
由于这种安排，这些从多能干细胞中培养出来的神经元都能从生长介质中获得足够的氧气和营养。
在实验中，这些细胞开始形成网络，就像人类的大脑一样，甚至可以通过它们形成的神经递质相互交流。
“我们打印了大脑皮层和纹状体，我们的发现非常惊人，”张在声明中解释道。“即使我们打印了属于大脑不同部位的不同细胞，它们仍然能够以一种非常特殊和特定的方式相互交流。”
张说，3d打印细胞比类器官有一个关键的优势，类器官是科学家们已经用来研究大脑的“迷你大脑”组织模型。
“我们的实验室非常特别，因为我们能够在任何时间产生几乎任何类型的神经元，”张说。“然后，我们几乎可以随时用我们喜欢的方式把它们拼凑起来。”
他补充说:“我们可以非常具体地观察神经细胞在特定条件下是如何相互交流的，因为我们可以打印出我们想要的东西。”
由于这种灵活性，研究小组希望这样的系统可以用于研究细胞如何相互交流，例如在受阿尔茨海默氏症影响的组织中。该组织还可用于评估新的候选药物。
“过去，我们经常一次只看一件事，这意味着我们经常错过一些关键的组成部分，”张在声明中解释道。“我们的大脑在网络中运作。我们想用这种方式打印脑组织，因为细胞不能自己运作。他们互相交谈。”
最重要的是，张和他的同事们使用了一种市售的生物打印机，这可以让其他机构打印自己的人类脑组织。
该团队目前正在寻找以预先确定的方向打印细胞的方法，这可能使他们能够更好地控制他们可以制造的脑组织类型。
张说:“这可能是一个非常强大的模型，可以帮助我们了解人类脑细胞和大脑部分是如何交流的。”“这可能会改变我们对干细胞生物学、神经科学以及许多神经和精神疾病发病机制的看法。”
