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生物学新突破:科学家首次3D打印出脑组织

2015-12-12 09:07
冷血の爱
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  3D打印技术或者生物打印技术在生物医学方面的应用一直为世人瞩目,因为在这方面研究一旦突破,很可能会对人类的未来产生革命性的影响。尽管大多数此类的研究都还需要数年时间才可能完成,但是目前已经有一些非常有趣的研究成果出现了,比如,近日来自澳大利亚墨尔本的一队科学家就获得了具有真正开创性的成就:他们成功地3D打印出了皮层组织块,这是脑组织的一种。

生物医学新突破:科学家首次3D打印出脑组织

  这个成果是由墨尔本大学神经工程中心的一队科学家获得的,该中心负责人Stan Skanfidas已经对于这些小的细胞团块表示了乐观。该脑组织是用人类干细胞制成的,科学家们使用了中心的一台特殊的3D生物打印机,通过打印形成了六层脑组织。据天工社了解,形成组织的这些脑细胞已经能够连接并相互通信,它们甚至形成了一种与原始的大脑结构相同的折叠结构。该项目研究团队的成员包括了工程师、神经科学家、医生和计算机专家等。

  Skafidas教授称,虽然这只是一个初步的成功,但是却为那些恢复患者的大脑功能的治疗带来了曙光,比如对孤独症和精神分裂症的治疗。而且更大范围的神经性疾病都有可能受益于这次成功。截止目前,对于这种类型疾病的研究往往不得不依靠动物实验,这一突破可能意味着科学家可以很容易地培养患者的脑组织样本,然后首先在这些样本上对于药物的有效性进行测试。“有一种假说认为精神分裂症和自闭症是由于母体在怀孕早期出现了炎症所导致的。”教授说。“我们可以在培养皿里模拟这一条件,看看它是如何影响大脑发育的。”

  不错,这些设想要变成现实还需要一段时间。目前科学家们3D打印的这些脑组织(比豌豆还小)由于缺乏血液和氧气,在30天后就死掉了。研究人员下一步的目标就是让它的存活时间延长到100天。这就需要团队开发出可以为细胞传递氧气和营养物质的新技术。“如果有合适的微生物环境,该组织块就会开始形成一个大脑,这个大脑可能相当于20-30天胎儿的脑子。”教授说。而且,由于该3D打印组织中的脑细胞已经形成了网络和连接,科学家已经可以开始研究大脑中一些基因之间的相互作用——这些可能会导致一些常见的病症。

  总之,它的潜在影响是多方面的。正如Skafidas教授宣称的那样,这项研究成果为科学家更多地了解人体最神秘的部分开辟了道路。“现在是二十一世纪,但我们仍然不知道大脑是如何工作的。”Skafidas教授称。

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