日本研究人员的新技术可用于创建微小的人工大脑

2020年3月14日11:09:44 发表评论
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日本古老的插花艺术是一项开创性技术的灵感,该技术可用于创建微小的人工大脑,可用于开发个性化的癌症治疗方法。类器官是成千上万的人类脑

日本古老的插花艺术是一项开创性技术的灵感,该技术可用于创建微小的“人工大脑”,可用于开发个性化的癌症治疗方法。

类器官是成千上万的人类脑细胞簇,无法执行大脑的基本功能,更不用说产生思想了。但是,它们提供了一种更为真实的模型(这是此类模型中的第一个),用于研究脑肿瘤如何生长以及如何阻止它们。

加拿大英属哥伦比亚大学的细胞与生理科学系教授克里斯蒂安•纳乌斯(Christian Naus)说:“这将肿瘤置于大脑内部,而不是平坦的塑料盘中。”专门从事生物印刷的公司。

他在11月在圣地亚哥举行的年度神经科学学会会议上分享了有关该技术的详细信息。“当细胞以三个维度而不是两个维度生长时,它们仅彼此粘附而不粘附于塑料,则一组完全不同的基因被激活。”

Naus研究了胶质母细胞瘤,这是一种特别具有侵略性的脑癌,通常在脑部深处扎根并易于扩散。标准的护理是手术,然后进行放射和/或化学疗法,但是神经胶质瘤几乎总是复发,因为一些恶性细胞设法离开肿瘤并侵袭周围的脑组织。从诊断开始,平均生存期为一年。

创建更真实的胶质母细胞瘤模型的想法源自Naus与日本生物技术公司Cyfuse合作,该公司根据日本插花艺术ikebana开发了一种用于打印人体组织的特殊技术。在ikebana中,艺术家使用厚重的板子,上面钉有黄铜针,上面贴有花朵的茎。Cyfuse的生物打印技术使用一块覆盖了微针的小得多的印版。

Cyfuse的Kaori Harada与Naus及其研究助理Wun Chey Sin合作,将人类神经干细胞的小球串在微针上。当干细胞繁殖并分化为脑组织时,它们融合并形成了较大的结构,称为类器官,直径约为2毫米至3毫米。尽管类器官缺乏血管,但它们足够小,足以让氧气和营养物质渗透到组织中。

“细胞创造了自己的环境,”加拿大缺口连接和神经系统疾病研究主席瑙斯说。“除了打印它们,我们什么都不做,然后它们会自动组装。”

然后,研究小组将癌性神经胶质瘤细胞植入类器官中。Naus发现神经胶质瘤扩散到周围的正常细胞中。

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