3D打印神經元細胞!康考迪亞大學發明激光誘導側轉移技術

導讀:加拿大康考迪亞大學研究人員開發了一種生物打印成體神經元細胞的新方法。他們正在使用一種新的激光輔助技術,可以保持高水平的細胞活力和功能。

研究人員開發了一種稱為激光誘導側轉移 (LIST) 的新生物打印技術,通過使用不同粘度的生物墨水改進現有的生物打印技術,從而實現更好的3D打印。在文章中,他們證明了該技術可成功打印感覺神經元,這是周圍神經系統的重要組成部分。他們表示,這有利于生物打印潛力的長期發展,包括疾病建模、藥物測試和植入物制造。


3D打印神經元細胞!康考迪亞大學發明激光誘導側轉移技術的圖1

△圖1. 激光誘導神經元側向轉移 (LIST) 打印系統示意(A左)和生物油墨噴射(高速成像A右)。打印后1小時,帶有DRG神經元的液滴。比例尺 = 50 μM ( B , C )。


可行且實用


研究人員使用小鼠周圍神經系統的背根神經節 (DRG) 神經元來進行技術測試。神經元懸浮在生物墨水溶液中,并加載到生物相容性基材上方的方毛細管中。低能納秒激光脈沖聚焦在毛細管中部,產生微氣泡膨脹并將充滿細胞的微射流噴射到其下方的基底上。將樣品短暫孵育,然后洗滌并重新孵育48 小時。


3D打印神經元細胞!康考迪亞大學發明激光誘導側轉移技術的圖2

△圖2. 生物打印不會影響DRG神經元的存活,但會減少神經突觸的生長。


然后,團隊進行了多次測試以測量打印細胞的容量。一項活力測定發現,打印兩天后,86%的細胞仍然存活。研究人員指出,當使用較低能量的激光時,存活率會提高。較高激光能量使用時,一些熱力學反應更可能損壞細胞。


3D打印神經元細胞!康考迪亞大學發明激光誘導側轉移技術的圖3

△圖3. 打印過程對辣椒素引發的鈣內流的影響。


其他測試測量了神經突生長(其中發育中的神經元在響應指令時產生新的投射)、神經肽釋放、鈣成像和RNA測序。總體而言,結果總體表明這項技術可能對生物打印領域做出重要貢獻。


對人和動物都有好處


研究人員指出,一般來說,當談到生物打印時,人們往往會認為科學家現在可以打印諸如移植人體器官之類的東西。雖然這是一個長期目標,但目前的技術還離得很遠。仍有很多方法可以逐漸實現這一遠大目標。團隊希望獲得批準,能夠繼續對細胞移植進行研究,這可以極大地幫助藥物發現,例如神經恢復藥物。


3D打印神經元細胞!康考迪亞大學發明激光誘導側轉移技術的圖4

△圖4. Printed-DRG神經元釋放神經肽。


團隊指出,使用這項技術的另一個優勢是減少了動物試驗。這不僅有人道主義方面的意義,使更少的動物因為人類實驗被安樂死,而且它還將產生更準確的結果,因為測試能夠在人類而非動物組織上進行。


參考文獻:Roversi, K.; Ebrahimi Orimi,H.; Falchetti, M.; Lummertz da Rocha, E.; Talbot, S.; Boutopoulos, C.Bioprinting of Adult Dorsal Root Ganglion (DRG) Neurons Using Laser-InducedSide Transfer (LIST). Micromachines 2021, 12, 865.https://doi.org/10.3390/mi12080865

文獻地址:https://www.mdpi.com/2072-666X/12/8/865#cite

登錄后免費查看全文
立即登錄
App下載
技術鄰APP
工程師必備
  • 項目客服
  • 培訓客服
  • 平臺客服

TOP