蒙特利爾研究人員創(chuàng)造了一種生物打印神經(jīng)元細(xì)胞的新方法

包括康考迪亞博士生在內(nèi)的一組研究人員開發(fā)了一種生物打印成年神經(jīng)元細(xì)胞的新方法。他們正在使用一種新的激光輔助技術(shù)，可以保持高水平的細(xì)胞活力和功能。

博士候選人和 2020-21 公共學(xué)者Hamid Orimi及其合著者在最近發(fā)表在Micromachines雜志上的一篇論文中介紹了他們開發(fā)的一種新的生物打印技術(shù)的可行性。他們展示了他們創(chuàng)建的方法，稱為激光誘導(dǎo)側(cè)轉(zhuǎn)移 (LIST)，如何通過使用不同粘度的生物墨水改進(jìn)現(xiàn)有的生物打印技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)更好的 3D 打印。Orimi，他在Gina Cody 工程與計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院的Concordia 聯(lián)合主管Sivakumar Narayanswamy，CRHMR聯(lián)合主管Christos Boutopoulos和蒙特利爾大學(xué)的合著者于 2020 年首次在《自然》雜志《科學(xué)報(bào)告》上介紹了該方法。

Orimi 與 UdeM 的主要作者 Katiane Roversi、Sebastien Talbot 和 Boutopoulos 以及巴西圣卡塔琳娜聯(lián)邦大學(xué)的 Marcelo Falchetti 和 Edroaldo da Rocha 共同撰寫了這篇較新的論文。在其中，研究人員證明該技術(shù)可用于成功打印感覺神經(jīng)元，這是周圍神經(jīng)系統(tǒng)的重要組成部分。他們說，這有利于生物打印潛力的長期發(fā)展，包括疾病建模、藥物測試和植入物制造。

可行且實(shí)用

研究人員使用來自小鼠周圍神經(jīng)系統(tǒng)的背根神經(jīng)節(jié) (DRG) 神經(jīng)元來測試他們的技術(shù)。神經(jīng)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(xì)管中。低能量納秒激光脈沖聚焦在毛細(xì)管的中部，產(chǎn)生微氣泡膨脹并將充滿細(xì)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(shí)。

然后，該團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了多次測試以測量打印電池的容量。一項(xiàng)活力測定發(fā)現(xiàn)，打印兩天后，86% 的細(xì)胞仍然存活。研究人員指出，當(dāng)激光使用較低的能量時(shí)，存活率會(huì)提高。與較高激光能量使用相關(guān)的熱力學(xué)更可能損壞細(xì)胞。

其他測試測量了神經(jīng)突生長(其中發(fā)育中的神經(jīng)元在響應(yīng)指導(dǎo)線索時(shí)產(chǎn)生新的投射)、神經(jīng)肽釋放、鈣成像和 RNA 測序?？傮w而言，結(jié)果總體上令人鼓舞，表明該技術(shù)可能對(duì)生物打印領(lǐng)域做出重要貢獻(xiàn)。

對(duì)人和動(dòng)物都有好處

“一般來說，當(dāng)我們談?wù)撋锎蛴r(shí)，人們往往會(huì)得出結(jié)論，”Orimi 說。“他們認(rèn)為我們現(xiàn)在可以打印用于移植的人體器官之類的東西。雖然這是一個(gè)長期目標(biāo)，但我們離這一點(diǎn)還很遠(yuǎn)。但仍有很多方法可以使用這項(xiàng)技術(shù)。”

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