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科學家很快可在實驗室培養出人類大腦

科學家很快可在實驗室培養出人類大腦

據英國《每日郵報》2018年10月23日報道,根據最新的研究,科學家將很快在實驗室裏創造出人腦。科學家首次成功地利用人類細胞建立了大腦的三維模型,這使他們能夠更好地研究異常的大腦活動。

專家多年來一直在培養腦組織,但這項技術利用功能性中性組織來創造“類腦器官”。研究人員稱,未來他們可以利用帕金森和阿茨海默癥患者的細胞,以此來了解他們對特定療法的反應。

塔夫斯大學( Tufts University)領導的研究小組已經為中樞神經系統開發了三維人體組織培養模型。該模型模擬了大腦的結構和功能特征,並展示了持續數月的神經活動。該組織模型允許探索細胞的相互作用,疾病的進展以及對治療的反應。

美國化學學會的期刊生物材料科學與工程(ACS Biomaterials Science & Engineering)10月23日報道了這些模型的發展。

三維腦組織模型克服了先前模型的一個關鍵挑戰,即缺乏可用的人類神經元。這是因為神經組織很少從健康病人身上移除,而且通常只能在病人死後才能得到。相反,三維組織模型中填充了人類誘導多能幹細胞(iPSCs)。這些細胞可以從病人的皮膚等多處得到。誘導多能幹細胞是通過將細胞發育的時鐘調回到胚胎樣前體而產生的。這意味著它們可以被轉到包括神經元在內的任何細胞上。

斯特恩家族工程(Stern Family Professor of Engineering)教授大衛卡普蘭(David L. Kaplan)博士說:“我們找到了合適的條件,讓人類誘導多能幹細胞分化成許多不同的神經亞型細胞,以及支持神經網絡生長的星形膠質細胞。這種絲質膠原支架提供了合適的環境,可以產生在天然神經組織中發現的遺傳特征和電信號。”

三維基質產生了在神經組織中發現的更完整的細胞組合。塔夫斯塞克勒生物醫藥研究生院的博士生威廉坎特利說:“不管我們使用的是來自健康個體的細胞,還是來自阿茨海默病還是帕金森病患者的細胞,神經網絡的生長在三維組織模型中是持續的,而且非常一致。這為我們提供了一個可靠的平台來研究不同的疾病狀況,以及觀察細胞長期變化的能力。”

研究人員展望未來,希望利用先進的成像技術和其他增加的細胞類型來更好地利用三維組織模型。這可能會建立一個更完整的大腦環境模型,以及涉及信號、學習、可塑性和退化的復雜互動。

來源:環球網

 

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