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传感器能在3D生物打印组织内定位

2024-07-19
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研究人员拿着3D折纸平台。

图片来源:以色列特拉维夫大学

  以色列特拉维夫大学团队设计并生产了一种受折纸启发的创新结构。该结构可以在组织周围折叠,允许传感器准确地插入到预定位置,以检测和记录细胞活动和细胞之间的交流。研究结果发表在最新的《先进科学》杂志上。

  使用3D生物打印技术的生物组织模型已经很常见了。但现有的方法有一个明显的缺点:组织不能在传感器上进行生物打印,因为打印头会破坏传感器,传感器非常重要,可以为组织内的细胞提供信息。

  折纸法是科学与艺术的“完美结合”。利用计算机辅助设计软件,研究团队开发了一种针对特定组织模型的多传感结构,灵感来自折纸。该结构包含各种传感器,用于监测组织中精确选择位置的细胞的电活动或电阻。计算机模型用于制造物理结构,然后折叠在生物打印组织周围,以便将每个传感器插入组织中的预定义位置。

  在3D生物打印的脑组织中证明了新方法的有效性:插入式传感器成功记录了神经元电活动。团队成员强调,该系统是模块化和多功能的。它可以将任何数量和类型的传感器放置在任何类型的3D生物打印组织模型中,或实验室中的人工生长组织中,如大脑器官。

  该团队展示了该平台的另一个优势:在生物打印脑组织的实验中,他们添加了一个模拟天然血脑屏障(BBB)层。在人脑中,这最初是一种保护大脑免受血液中不良物质进入的细胞层,但它也可以防止用于脑部疾病的药物。本研究中添加的层由人类BBB细胞组成。通过测量其电阻,该团队证明了它对各种药物的渗透性。


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