人类大脑微血管的下一代3D组织工程模型,用于研究血脑屏障
Kalpani N Udeni Galpayage Dona1, Servio H Ramirez1,2,3, Allison M Andrews1,2
1Department of Pathology & Laboratory Medicine, Lewis Katz School of Medicine at Temple University, Philadelphia, PA 19140, USA.
Bioengineering (Basel, Switzerland)
|July 29, 2023
概括
研究人员开发了一种新的3D生物打印血脑屏障 (BBB) 模型,以改善神经药物开发. 这种先进的人性化组织工程系统旨在弥合有效的神经治疗的翻译差距.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 生物医学工程 生物医学工程
- 组织工程是组织工程.
背景情况:
- 神经系统疾病影响超过10亿人,有效的治疗选择有限.
- 神经学药物开发的一个重大挑战是临床前发现和临床疗效之间的"翻译差距".
- 现有的血脑屏障 (BBB) 模型往往缺乏体内大脑微环境的复杂性.
研究的目的:
- 为制造人类血脑屏障 (BBB) 的综合微生理系统 (MPS) 提出一个实用的方法.
- 创建一个人性化的组织工程模型,模仿大脑的血管架构和细胞组成.
- 为研究神经治疗和病理生理学提供一个平台,旨在弥合翻译差距.
主要方法:
- 利用3D生物打印与数字光处理来创建嵌入人类星体细胞的血管光线网络.
- 细胞化流明与主要的人类大脑微血管内皮细胞和细胞周细胞.
- 用7天的连续输液促进机械传导和血管成熟,随后验证内皮质化,屏障完整性和免疫内皮相互作用.
主要成果:
- 成功制造了一个3D生物打印的BBB模型,具有相关的细胞架构,多细胞排列和血管网络拓.
- 证明了完整的内皮质化和验证的功能方面,包括屏障完整性和免疫内皮相互作用.
- 开发的MPS有效地重现了体内BBB环境的关键特征.
结论:
- 开发的微生理系统 (MPS) 提供了血脑屏障 (BBB) 的复杂,人性化的模型.
- 这种先进的模型有助于研究新型疗法,毒素和疾病机制.
- 脑神经系统具有显著的潜力,可以改善临床前神经学研究的转化到临床应用.
