供稿人:方奧，王玲 發(fā)布日期：2017-10-15
由于大腦具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)且僅受限制于體內(nèi)研究，大腦是最復(fù)雜最不被理解的人體組織之一。波士頓塔夫斯大學(xué)的研究人員開發(fā)了一種三維類腦組織，其結(jié)構(gòu)類似與一個(gè)大腦的結(jié)構(gòu)，具有同心圓結(jié)構(gòu)，如圖1所示。
圖1：類腦組織模型設(shè)計(jì) （A設(shè)計(jì)模式圖，B 3D組織，C單元模塊）
給種構(gòu)建方式目的在于實(shí)現(xiàn)三維生長(zhǎng)組織，且分離出灰質(zhì)與白質(zhì)兩種結(jié)構(gòu)。該組織不但從形態(tài)上接近自然腦組織，在功能上也足以滿足實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，并且能夠保持存活狀態(tài)長(zhǎng)達(dá)兩個(gè)月。研究員使用了兩種材料，分別為絲素蛋白與膠原蛋白凝膠，即支架與凝膠結(jié)合在一起。隨著神經(jīng)元在支架中生長(zhǎng)，它們?cè)谀_手架的孔隙周圍形成網(wǎng)絡(luò)，軸突延伸過(guò)通過(guò)中心凝膠與對(duì)側(cè)神經(jīng)元相連，如圖2所示。最終獲得與正常神經(jīng)組織非常相似的結(jié)構(gòu),由內(nèi)到位分別代表著大腦的灰質(zhì)、白質(zhì)。
圖2：三維類腦組織在生長(zhǎng) （A 軸突伸入中心膠原區(qū)域，B 中心區(qū)域共聚焦圖像）
該團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，這種構(gòu)建的類腦組織對(duì)于腦外傷和藥物對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)影響的研究將是非常有價(jià)值的。事實(shí)上，他們已經(jīng)進(jìn)行了創(chuàng)傷性試驗(yàn)，并且通過(guò)電生理學(xué)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)損傷組織模型以類似于活體動(dòng)物的方式作出反應(yīng)。科學(xué)家認(rèn)為，作為研究對(duì)象若不考慮倫理問(wèn)題，該組織優(yōu)于動(dòng)物。因?yàn)樵摻M織可以在創(chuàng)傷后立即進(jìn)行研究，而不需要等待解剖和相關(guān)準(zhǔn)備，并且可以在組織的愈合的過(guò)程中長(zhǎng)時(shí)間的進(jìn)行跟蹤。