神经网络在3D生物打印矩阵中的多层次组织

科学领域:

• 神经科学是一个神经科学.
• 生物技术是生物技术.
• 生物材料科学 生物材料科学

背景情况:

• 准确的体外神经模型对于神经科学研究至关重要.
• 3D生物打印为复杂的神经结构提供了高度的设计自由.
• 成熟的神经元由于其微妙的性质需要小心处理.

研究的目的:

• 开发一个3D生物打印的神经模型,使用凝甲烯 (GelMA) 和胚胎大鼠皮质神经元.
• 评估开发的3D神经网络的结构和功能连接性.
• 验证模型在回顾体内条件的实用性,包括疾病建模.

主要方法:

• 基于GelMA的构造物与E18大鼠皮层神经元 (3D neuMatrix) 的基于挤出的3D生物打印.
• 评估神经元活力和网络形成.
• 大量转录基因分析,以比较3D neuMatrix与E18皮质和2D培养.
• 使用3D neuMatrix建立一个体外缺血性中风模型.

主要成果:

• 3D neuMatrix证明了有利的神经元活力和逐渐形成3D大脑类神经网络.
• 该模型展示了局部和远程功能轴突连接.
• 转录组分析显示,3D neuMatrix与E18皮质非常相似.
• 3D neuMatrix成功模拟了缺血性中风,并重新总结了MCAO/R.的可行性,功能和转录特征.

结论:

• 3D neuMatrix 能够在体外形成多层次的神经电路.
• 这种模型对研究神经发育和神经疾病具有重大潜力.
• 3D neuMatrix是用于体外疾病建模,药物查和提升体外智能的宝贵平台.