3D打印在過(guò)去聽(tīng)起來(lái)像天方夜潭，但現(xiàn)在3D打印心臟支架，替代骨骼等已經(jīng)有了臨床上的應(yīng)用， 為我們帶來(lái)很多以前難以想象的驚喜。通常認(rèn)為只有相對(duì)硬一些的材料可被3D打印出來(lái)，而大腦、肺等軟組織，很難通過(guò)3D打印技術(shù)獲得。是因?yàn)?D打印過(guò)程通常涉及逐層建造物體，下層需要能支撐不斷增長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)重量，打印非常柔軟的材料，容易出現(xiàn)底層材料崩塌問(wèn)題。但是近年來(lái)，3D打印技術(shù)已經(jīng)開(kāi)始逐漸應(yīng)用到神經(jīng)外科的臨床工作中，并有了較為成功的嘗試，有望為神經(jīng)疾病研究帶來(lái)巨大挈機(jī)！

2024年2月1日，來(lái)自美國(guó)威斯康星大學(xué)的研究人員在Cell Stem Cell發(fā)表了關(guān)于3D打印腦組織方面的研究，并成功研發(fā)出能夠生長(zhǎng)并且可發(fā)揮功能的人造腦組織，該研究標(biāo)志著人們?cè)谏窠?jīng)和神經(jīng)發(fā)育障礙研究領(lǐng)域邁出了非常關(guān)鍵的一步！

1. 采用先進(jìn)的 3D 打印技術(shù)打印人類神經(jīng)組織

傳統(tǒng)的 3D 打印方法往往限制了對(duì)細(xì)胞類型的控制，在打印腦組織方面一直沒(méi)有取得突破。本研究中，科學(xué)家們采用了全新的三維打印技術(shù)，其關(guān)鍵特色在于采用「水平層疊法」使腦細(xì)胞（由誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞分化而來(lái)）能夠更好地相互連接和溝通。此外，他們也開(kāi)發(fā)出了更柔軟的「生物墨水」從而為神經(jīng)元生長(zhǎng)和相互交流提供了更好的環(huán)境條件。此外，他們還通過(guò)「細(xì)胞精細(xì)排列」方法使細(xì)胞并排放置，使得它們能夠充分獲取氧氣和營(yíng)養(yǎng)。

2. 神經(jīng)元亞型在 3D 打印組織中形成功能網(wǎng)絡(luò)

在打印后第 15 天，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)打印的皮質(zhì)和紋狀體神經(jīng)元保持良好。打印后第 60 天，他們通過(guò)對(duì)人類多能干細(xì)胞（hPSC）打印的組織進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)皮質(zhì)神經(jīng)元成功表達(dá)皮質(zhì)轉(zhuǎn)錄因子 TBR1、CTIP2 和 SATB2，同時(shí)還觀察到 γ-氨基丁酸（GABA）亞型。表明 3D 打印的大腦能夠形成網(wǎng)絡(luò)并通過(guò)神經(jīng)遞質(zhì)進(jìn)行溝通，類似于人類大腦的交流方式。此外，打印出的神經(jīng)元能夠相互溝通、發(fā)送信號(hào)、通過(guò)神經(jīng)遞質(zhì)相互作用，且細(xì)胞也可以跨越打印層相互連接，形成與人類大腦相似的網(wǎng)絡(luò)。

3. 3D 打印的人類神經(jīng)組織適合模擬病理過(guò)程

為了進(jìn)一步評(píng)估上述 3D 打印組織是否適合于檢查病理過(guò)程，科學(xué)家們還以亞歷山大病（AxD，一種由 GFAP 基因突變引起的神經(jīng)退行性疾?。槔?，在功能水平上評(píng)估了 3D 打印中的神經(jīng)元-星形膠質(zhì)細(xì)胞的相互作用。發(fā)現(xiàn)在打印后第 20 天，打印的 AxD 組織顯示出比對(duì)照組更低的谷氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)體 1（GLT-1）表達(dá)水平。打印后的第 30 天，MAP2+神經(jīng)元和 GFAP+星形膠質(zhì)細(xì)胞表現(xiàn)出復(fù)雜形態(tài)，并且具有突觸蛋白表達(dá)和精細(xì)的活動(dòng)過(guò)程。

總的來(lái)說(shuō)，該研究成功打印出能生長(zhǎng)并發(fā)揮功能的人造腦組織，通過(guò)水平層疊法和更柔軟的生物墨水使神經(jīng)元能夠相互連接并形成類似于人類大腦結(jié)構(gòu)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，從而為神經(jīng)和神經(jīng)發(fā)育障礙研究提供了強(qiáng)有力的新工具，為研究大腦功能和疾病提供了從來(lái)未有的機(jī)會(huì)，同時(shí)也為探究大腦發(fā)育以及阿爾茨海默病和帕金森并等神經(jīng)疾病研究開(kāi)拓了新的途徑！

安培生物致力成為推動(dòng)生命科學(xué)進(jìn)步值得信賴的合作者

深圳/湛江安培生物科技有限公司,是一家具有核心的技術(shù)實(shí)力、先進(jìn)的經(jīng)營(yíng)管理水平和完善的市場(chǎng)銷售體系的生物高科技企業(yè)?？偛吭O(shè)在廣東，服務(wù)面向全國(guó)。安培生物集進(jìn)口試劑、實(shí)驗(yàn)室耗材銷售、技術(shù)服務(wù)與合約開(kāi)發(fā)為一體的專業(yè)化高科技公司，旨在為生命科學(xué)的發(fā)展提供較好的產(chǎn)品與服務(wù)。本公司建立了涵蓋分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、免疫學(xué)、信號(hào)傳導(dǎo)和神經(jīng)科學(xué)等領(lǐng)域的產(chǎn)品供應(yīng)線，在各個(gè)領(lǐng)域內(nèi)向用戶提供較高的水平和質(zhì)量穩(wěn)定的產(chǎn)品，安培生物致力于為廣大的科研機(jī)構(gòu)、高等院校等客戶提供各種產(chǎn)品、技術(shù)支持與服務(wù)。

可以在第一時(shí)間為用戶提供比較先進(jìn)的專業(yè)資訊和完備的產(chǎn)品和物流服務(wù)。 專業(yè)的技術(shù)力量使得我們能夠?yàn)閺V大用戶提供強(qiáng)大的技術(shù)支持，深厚的人脈資源使得我們?cè)谌珖?guó)主要城市擁有眾多的合作伙伴，安培生物非常榮幸能將世界上先進(jìn)的高科技產(chǎn)品推薦給國(guó)內(nèi)從事生物學(xué)領(lǐng)域科研的老師和同仁。作為專業(yè)性的產(chǎn)品供應(yīng)商，公司出資存?zhèn)淞舜罅楷F(xiàn)貨，配合優(yōu)秀的銷售隊(duì)伍以及專業(yè)的技術(shù)支持，隨時(shí)為客戶提供服務(wù)。