供稿人:方奥，王玲，李涤尘 发布日期：2017-05-13
澳大利亚超级电子材料科学ARC中心的研究者已经使用了3D打印的方式构建类脑组织。构建出的分层3D组织结构可以令细胞以精确的的方式排布形成神经网络，并且在基质的作用下可以很好的被保存。为脑体外病理药理的研究，提供了更加接近于大脑皮质的体外组织模型。
大脑是人最复杂的结构，对人类来说最为神秘的部分，是迄今为止不断探索攻克的问题之一。已被列入世界科技发展的重要战略方向。目前，类脑组织主要有一下几种，如图1所示。根据脑皮质组织六层结构设计了类脑组织结构，澳大利亚超级电子材料科学ARC中心的研究者优先选择了更接近皮质分层结构的堆叠式。该种结构可以更加准确的表征神经元在3D体内环境下的情况。
图1：类脑组织结构设计图
（A流道式，B、C同心圆式，D堆叠分层式，E大脑皮质六层结构）
图2：不同浓度RGD-GG包被5天后的神经元（0.075％，0.15％和0.5％w / v）
澳大利亚超级电子材料科学ARC中心的研究者选择了由肽修饰的结冷胶-天冬氨酸包埋怀孕18天胚胎小鼠的皮质细胞，通过3D打印的方式创建了新颖的的体外皮质分层结构。实验结果表明，肽修饰的结冷胶—天冬氨酸对原代神经元的存活及神经网络的形成具有积极的作用，如图2所示。5天后神经元形成神经元网络并且轴突已经开始渗入中间无细胞层了，如图3所示。此外，通过共聚焦显微镜图像表明，整个3D构造在局部上或整体上细胞组织状态没有差异，证明包埋材料的孔隙率允许营养物质流入和流出，可以保证细胞在其中能够正常接受营养物质。
图3：A）solidwork模型，B-E）类脑组织打印过程，F,G）不同分层中的神经元
通过此种方式构建的类脑组织，从结构上更加接近体内环境，形成了分层有活性的三维细胞组织结构，为了解脑损伤和神经退行性疾病的药物测试等方面提供了机会。