科学者たちは、機能的な要素を組み立てる 3D バイオプリンティング プラットフォームを開発しました。 人間 神経組織。印刷された組織の前駆細胞は成長して神経回路を形成し、他のニューロンと機能的に接続するため、自然の状態を模倣します。 脳 ティッシュ。これは、神経組織工学および 3D バイオプリンティング技術における大きな進歩です。このようなバイオプリントされた神経組織はモデリングに使用できます。 人間 神経ネットワークの障害によって引き起こされる病気（アルツハイマー病、パーキンソン病など）。脳の病気を研究するには、どのように脳の病気が起こるのかを理解する必要があります。 人間 ニューラルネットワークが作動します。
3Dバイオプリンティング は、適切な天然または合成生体材料 (バイオインク) を生細胞と混合し、天然組織のような 3 次元構造に層ごとに印刷する付加的なプロセスです。細胞はバイオインク内で成長し、自然の組織や器官を模倣する構造が発達します。この技術は次の分野で応用されています。 回生 細胞、組織、臓器のバイオプリンティングのための医学、および研究モデルとしての研究 人間 ボディ ビトロ、特に 人間 神経系。
の研究 人間 神経系は一次サンプルが入手できないため限界に直面しています。動物モデルは役立ちますが、種特有の違いがあるため、次のことが不可欠です。 ビトロ のモデル 人間 神経系がどのように変化するかを調査する 人間 神経ネットワークは、神経ネットワークの障害に起因する病気の治療法を見つけるために機能します。
人間 過去に幹細胞を使用して神経組織が 3D プリントされましたが、これらには神経ネットワークの形成がありませんでした。印刷された組織は、いくつかの理由により、細胞間の接続を形成していないことが示されていました。これらの欠点は現在では克服されています。
最近の研究では、 研究者 らは基本的なバイオインクとしてフィブリンヒドロゲル（フィブリノーゲンとトロンビンからなる）を選択し、前駆細胞が成長して層内および層を越えてシナプスを形成できる層状構造を印刷することを計画していましたが、印刷中に層を積み重ねる方法が変更されました。レイヤーを垂直に積み重ねる従来の方法の代わりに、レイヤーを水平に並べて印刷することを選択しました。どうやら、これが違いを生んだようです。彼らの 3D バイオプリンティング プラットフォームは、機能的に組み立てられることが判明しました。 人間 神経組織。他の既存のプラットフォームに比べて改善された、 人間 このプラットフォームによってプリントされた神経組織は、層内および層間で神経ネットワークと他のニューロンおよびグリア細胞との機能的接続を形成しました。これはそのようなケースは初めてであり、神経組織工学における重要な前進です。脳の機能を模倣した神経組織の研究室合成は刺激的ですね。この進歩は研究者のモデリングに確実に役立つでしょう 人間 可能な治療法を見つけるためのメカニズムをより深く理解するために、神経ネットワークの障害によって引き起こされる脳の病気を研究します。
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参照：
- カデナ M. ら 2020. 神経組織の 3D バイオプリンティング。 Advanced Healthcare Materials 第 10 巻、第 15 号 2001600。DOI: https://doi.org/10.1002/adhm.202001600
- ヤン・Yさん ら 2024年。3Dバイオプリンティング 人間 機能的な接続を持つ神経組織。細胞幹細胞技術|第 31 巻、第 2 号、P260-274.E7、01 年 2024 月 XNUMX 日。DOI: https://doi.org/10.1016/j.stem.2023.12.009
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