多层3D神经网络的混合生物制造,具有结构和功能层间连接性

科学领域:

• 神经科学是一个神经科学.
• 生物技术是生物技术.
• 组织工程是组织工程.

背景情况:

• 开发体外三维 (3D) 神经元模型,复制大脑复杂的模块化组织和功能连接,对于神经科学研究至关重要.
• 传统的微挤出生物打印方法由于高粘度的水凝而面临局限性,这些水凝阻碍了神经组织模型中的细胞活动,神经元扩展和网络形成.

研究的目的:

• 开发和评估基于微网的生物打印平台,用于制造异质的多层模块化神经元结构.
• 评估这些3D神经元模型中的结构组织,细胞活动和功能连接.

主要方法:

• 微网生物打印平台与神经元分析技术的整合,包括微电极阵列和成像.
• 使用纤维素水凝制造模块化神经元结构,专注于高打印分辨率和细胞活力.
• 在模块化结构的不同层面同时测量神经元活动.

主要成果:

• 成功制造具有高打印分辨率和细胞活性的异质和多层模块化神经元结构.
• 在每个模块层内展示自发和同步的神经元活动.
• 通过神经元连接和电刺激传播验证的模块层之间的突触形成和功能连接的证据.

结论:

• 微网生物打印平台可以创建先进的3D神经元模型,保留细胞功能和网络连接.
• 这项技术为研究复杂神经网络中的结构功能关系提供了坚实的基础.
• 开发的模型为体外大脑研究和治疗开发提供了一个更具生理相关性的平台.