健康

脳組織から作製された初の完全合成モデル

研究者らは初めて、動物材料や生物学的コーティングなしで機能的な脳のような組織を成長させることに成功した。この画期的な進歩により、より制御可能で拡張性があり、動物に優しい神経疾患の検査への扉が開かれます。 神経組織工学の長年の目標は、人間の脳の構造と機能にできるだけ近いモデルを作成することです。このようなモデルは、神経疾患の再現可能な研究や新薬の試験に不可欠です。 プロジェクトリーダーで生物工学者のイマン・ノシャディ氏によると、動物性コーティングの使用が大きなボトルネックとなっている。動物性コーティングの組成が十分に定義されていないため、信頼できる標準化された試験結果が得られないのだという。さらに、マウスなどの動物の脳は、遺伝的および生理学的に人間の脳とは大きく異なるため、理想的な研究集団とは言えません。の 新しい技術 したがって、医薬品開発における動物実験を段階的に廃止するというアメリカFDAの取り組みと一致しています。 合成フレームワークが脳の活動を可能にする 先端機能材料のHet 説明された この物質は、ドナーの脳細胞が人間の脳組織に似たネットワークに成長できる安定したフレームワークとして機能します。基材はポリエチレングリコール (PEG) で構成されており、通常は細胞の増殖には適していません。研究者らは、PEGを細孔が相互につながった細かいメッシュ構造に成形することで、細胞が認識し、コロニーを形成し、機能的な神経ネットワークを構築するために使用するマトリックスを作成した。 細胞が成熟すると、ドナー特異的な神経活動を示すことができ、神経疾患における薬物反応についての直接的な洞察が得られます。構造の安定性により、長期にわたる現実的な研究も保証されます。 革新的な生産と将来性 多孔質構造は、水、エタノール、PEG が入れ子状のガラス毛細管を通って流れる正確なプロセスを通じて形成されます。外部の水流と接触すると、成分が分離し、その後、フラッシュ光によって構造が固定されます。開いた気孔により、酸素と栄養素が最適に供給されます。これは、幹細胞が成長して脳のようなクラスターに組織化されるために不可欠です。 現在のモデルの幅はわずか 2 ミリメートルですが、チームはスケールアップと、肝臓組織の同様のモデルを含む関連アプリケーションの開発に取り組んでいます。彼らの長期的な目標は、異なる身体システム間の相互作用を研究するために使用できる、一連の相互接続された臓器モデルを開発することです。 ノシャディ氏によると、このような統合プラットフォームは研究者を健康と病気の現実的で人間中心のモデルに近づけ、ひいては医療におけるより効果的で持続可能なイノベーションに近づけるという。 脳組織の印刷 昨年、ウィスコンシン大学マディソン校の科学者らが初めて成功した 3Dプリントされた脳組織 人間の脳組織のように成長し、機能するように発達すること。アルツハイマー病やパーキンソン病などの神経疾患の研究に新たな可能性をもたらした画期的な成果です。研究チームは、高度なバイオプリンティング技術を使用して幹細胞をゲル内に水平にプリントし、幹細胞が人間の脳によく似た神経ネットワークに成長できるようにしました。 神経科学者のSu-Chun Zhang氏によると、このモデルは、脳細胞がどのように通信し、神経疾患や精神疾患がどのように発生するかを理解するための強力なツールになる可能性があります。このモデルは人間の脳の完全な複雑さにはまだ近づいていませんが、病気のプロセスや新しい治療法の効果についてのより正確な研究が可能になります。研究者らは、この技術はまだ開発中だが、3Dプリントされた脳組織はより良い洞察と将来の治療に向けた重要な一歩となると強調している。 #脳組織から作製された初の完全合成モデル