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蒙特利尔研究人员创造了一种生物打印神经元细胞的新方法

包括康考迪亚博士生在内的一组研究人员开发了一种生物打印成年神经元细胞的新方法。他们正在使用一种新的激光辅助技术,可以保持高水平的细胞活力和功能。

博士候选人和 2020-21 公共学者Hamid Orimi及其合著者在最近发表在Micromachines杂志上的一篇论文中介绍了他们开发的一种新的生物打印技术的可行性。他们展示了他们创建的方法,称为激光诱导侧转移 (LIST),如何通过使用不同粘度的生物墨水改进现有的生物打印技术,从而实现更好的 3D 打印。Orimi,他在Gina Cody 工程与计算机科学学院的Concordia 联合主管Sivakumar Narayanswamy,CRHMR联合主管Christos Boutopoulos和蒙特利尔大学的合著者于 2020 年首次在《自然》杂志《科学报告》上介绍了该方法。

Orimi 与 UdeM 的主要作者 Katiane Roversi、Sebastien Talbot 和 Boutopoulos 以及巴西圣卡塔琳娜联邦大学的 Marcelo Falchetti 和 Edroaldo da Rocha 共同撰写了这篇较新的论文。在其中,研究人员证明该技术可用于成功打印感觉神经元,这是周围神经系统的重要组成部分。他们说,这有利于生物打印潜力的长期发展,包括疾病建模、药物测试和植入物制造。

可行且实用

研究人员使用来自小鼠周围神经系统的背根神经节 (DRG) 神经元来测试他们的技术。神经元悬浮在生物墨水溶液中,并加载到生物相容性基材上方的方毛细管中。低能量纳秒激光脉冲聚焦在毛细管的中部,产生微气泡膨胀并将充满细胞的微射流喷射到其下方的基底上。将样品短暂孵育,然后洗涤并重新孵育 48 小时。

然后,该团队进行了多次测试以测量打印电池的容量。一项活力测定发现,打印两天后,86% 的细胞仍然存活。研究人员指出,当激光使用较低的能量时,存活率会提高。与较高激光能量使用相关的热力学更可能损坏细胞。

其他测试测量了神经突生长(其中发育中的神经元在响应指导线索时产生新的投射)、神经肽释放、钙成像和 RNA 测序。总体而言,结果总体上令人鼓舞,表明该技术可能对生物打印领域做出重要贡献。

对人和动物都有好处

“一般来说,当我们谈论生物打印时,人们往往会得出结论,”Orimi 说。“他们认为我们现在可以打印用于移植的人体器官之类的东西。虽然这是一个长期目标,但我们离这一点还很远。但仍有很多方法可以使用这项技术。”

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