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利用激光诱导侧转移技术,科学团队成功培育出活的生物神经元细胞

来自蒙特利尔大学、康考迪亚大学和圣卡塔琳娜联邦大学的研究人员团队使用新开发的生物打印技术,成功地3D打印出活的老鼠脑细胞。

科学家们使用了一种新的激光辅助技术——激光诱导侧转移(LIST)来培育出感觉神经元。感觉神经元是周围神经系统的重要组成部分,其中大多数在打印后两天仍然存活。

激光诱导侧转移(LIST)技术来产生感觉神经元——这是周围神经系统的重要组成部分,其中大多数在打印后两天仍然存活。

该工艺使用低能量纳秒激光脉冲在提供生物墨水的玻璃微毛细管的远端产生瞬态微气泡。当微泡膨胀时,一个充满细胞的微射流液滴,会被喷射到下面的基底上。

在目前的研究中,研究小组试图验证使用LIST生物打印成人感觉神经元的可行性。科学家们使用小鼠周围神经系统的背根神经节(DRG)神经元,来制备生物墨水。然后他们将神经元悬浮在生物墨水溶液中,并装入生物相容基质上方的方形毛细管中。

在通过团队的LIST流程进行3D生物打印后,样本被短暂地孵育一次,然后清洗并再次孵育48小时。

在实验过程中,该团队进行了几项测试,以测量3D打印细胞的能力。据他们的一项可行性评估发现,86%的细胞在打印后两天仍然存活,当激光使用较低的能量时,存活率提高。正如预期的那样,使用高能激光更有可能损伤细胞。

进一步的测试测量了神经突的生长,这是指发育中的神经元在生长过程中对指导线索做出反应时产生新的突起,以及神经肽释放、钙成像和RNA测序。

研究人员观察到,生物打印并不影响DRG神经元的存活,但确实减少了神经突的生长。研究小组还发现,3D打印的神经元通过释放肽,保持了与周围环境的细胞交流的能力。

研究表明,LIST打印的成人感觉神经元保持了高活力和功能完整性。科学家们认为,这项技术可能会对生物打印领域做出重要贡献,特别是在药物发现和减少动物试验方面。虽然生物打印技术在疾病建模、药物测试和植入物制造方面的发展前景广阔,但科幻风格的3D打印大脑器官和细胞替换仍有很长的路要走。

激光辅助生物打印可以支持广泛的生物墨水粘度,对细胞活力和功能的影响很小,同时保持高打印分辨率和重现性。

该团队利用的LIST生物打印技术,实际上是一种细胞激光生物打印的改进过程,它克服了其他生物打印技术的各种局限性,如供体制备挑战、油墨粘度和细胞活力。

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