ヒトの神経幹細胞の組織と微分化を制御するヒルバート微毛細血管基板 2フォトンリトグラフィーで製造

科学分野:

• バイオマテリアル科学
• 神経科学
• 組織工学

背景:

• 人間の神経幹細胞 (hNSC) の運命と空間的組織を統括するために,3Dの架構は極めて重要です.
• hNSCの差別化を効果的に導くために,バイオミメティックな基礎膜構造が必要である.

研究 の 目的:

• ヒルバート空間の埋める曲線に基づく2フォトンリトグラフィー (TPL) を使用してマイクロキャピラー・スキャフォルドを製造する.
• これらの生体模倣構造がhNSCの分化と空間組織に与える影響を調査する.
• 脳組織工学と神経発達の研究のための調整可能なプラットフォームを確立する.

主な方法:

• 2フォトンのリトグラフィーを用いて80μmのマイクロキャピラー・スキャフォルドの製造.
• ヒッポカンプス産のhNSCの培養は14日と28日の間スキャフォールドで実施する.
• 細胞の分化と空間分布の評価は,免疫染色 (βIII-チューブリン,ネスティン,GFAP,シナプトフィシン) と顕微鏡 (コンフォカル,電子) を用いた.

主要な成果:

• 骨組みの幾何学はhNSCの運命と空間分布に影響を与え,神経細胞は毛細血管膜に沿って並べられ,アストロサイトは投影を伸ばした.
• 相互接続したニューラルネットワークが 骨組みの微小毛細血管構造に沿って形成されました
• ネスティンの発現が増加すると,平らな表面と比較して,支架内での分化窓が長くなることが示された.

結論:

• TPLで製造されたヒルバート・スキャフォールドは,hNSCの動作を調節する構造化されたマイクロ環境を作成します.
• 脳組織工学,薬物スクリーニング,メカニズム研究のための 再現可能で調整可能なプラットフォームを提供します.
• アクセシブルな光の幾何学は,将来の神経血管モデリングの基礎となる.