使用微流体装置形成和长期培养hiPSC衍生的感觉神经器官
Takuma Ogawa1, Souichi Yamada2, Shuetsu Fukushi2
1Mechanical Engineering Program, Graduate School of Engineering, Kogakuin University, 1-24-2 Nishishinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo 163-8677, Japan.
Bioengineering (Basel, Switzerland)
|August 29, 2024
概括
研究人员开发了一种新的微流体方法,从人类诱导的多能干细胞 (hiPSCs) 制造出持久的感觉神经器官. 这些有机体显示出生物工程感知传感器的潜力.
科学领域:
- 干细胞生物学 干细胞生物学
- 神经科学是一个神经科学.
- 生物工程是生物工程.
背景情况:
- 对于来自人类诱导多能干细胞 (hiPSCs) 的运动神经器官来说,已有确定的方法.
- 从hiPSCs生成感觉神经器官仍然是一个挑战.
- 感官神经元对于检测疼痛和温度等刺激至关重要.
研究的目的:
- 研究使用hiPSC衍生的感觉神经元生成感觉神经器官的可行性.
- 为单向轴突延长和长期培养开发微流体方法.
- 评估产生的感觉神经器官的功能性质.
主要方法:
- 在聚甲基 (PDMS) 芯片中利用了I形微通道,用于单向轴突生长.
- 在14天内培养出hiPSC衍生的神经圈,以形成具有长达6毫米的轴突束的感觉神经器官.
- 通过定期的介质交换,维持有机体培养超过60天.
主要成果:
- 在14天内从hiPSC衍生的感觉神经元成功生成长轴突束 (超过6毫米).
- 获得了超过60天的感觉神经器官的长期培养活力.
- 证实了感觉神经元标记物 (ISL1) 和功能TRPV1受体的存在,这是素刺激后的涌入所证明的.
结论:
- 证明了使用微流体系统制造功能性感官神经器官的可行性.
- 突出了这些有机体的长期培养和生物工程可感知传感器应用的潜力.
- 为未来在感官神经系统建模和药物查方面的研究铺平了道路.
