“3D打印的干细胞可以帮助治疗脑损伤”

3D打印干细胞治疗脑损伤

在科学上的首次,牛津大学的研究人员通过3D打印干细胞成功模拟了大脑皮层的结构,即人类大脑的外层。这项技术有潜力用于治疗脑损伤。

这类损伤通常会对大脑皮层造成严重破坏,导致运动、认知和沟通方面的挑战。目前,对于严重病例尚无有效的治疗方法,这对患者的生活质量产生了负面影响。

为了改变这一状况,研究团队通过3D打印人类神经干细胞制造了一种双层脑组织。

为了实现这一目标,研究人员使用了人类诱导多能干细胞(hiPSCs),这种细胞可以很容易地从患者自己的细胞中获取,减少了免疫反应的风险。

最初,hiPSCs被分化为两个独立层的大脑皮层神经前体细胞。然后,它们被悬浮在溶液中以产生两种“生物墨水”,通过打印形成了双层脑组织的结构。

值得注意的是,当植入到小鼠大脑中时,打印的细胞显示出与宿主组织的结构和功能整合。

从干细胞分化到植入小鼠的过程示意图。图片来源:Yongcheng Jin/牛津大学

“我们的液滴打印技术为我们提供了一种方法,可以工程化地制造具有所需结构的活体3D组织,这使我们更接近为脑损伤创建个性化植入治疗的目标,”研究的高级作者林娜·周博士说。

研究人员现在的目标是进一步发展他们的技术,以更真实的方式创建模拟人脑结构的复杂多层大脑皮层组织。除了脑损伤,这些3D打印的细胞还可以在药物评估和脑发育与认知方面增加我们的知识。

完整的研究发表在《自然通讯》杂志上。