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运用折纸原理 传感器能在3D生物打印组织内定位

2024年07月10日 11:56:24 来源:科技日报 作者:张梦然

  科技日报北京7月9日电(记者 张梦然)以色列特拉维夫大学团队设计并生产了一种受折纸启发的创新结构。该结构可在组织周围折叠,允许将传感器精确插入预定义位置,以检测记录细胞活动和细胞之间的交流。研究成果发表在最新一期《先进科学》杂志上。

  使用3D生物打印技术的生物组织模型已经很普遍。但现有方法有一个明显缺点:组织不能在传感器上进行生物打印,因为在打印过程中,打印头会破坏传感器,而传感器非常重要,可以提供有关组织内部细胞的信息。

  折纸方法是科学与艺术的“完美配合”。研究团队此次使用计算机辅助设计软件,开发了一种针对特定组织模型定制的多传感结构,灵感即来自折纸。该结构包含各种传感器,用于监测组织内精确选择位置的细胞的电活动或电阻。计算机模型用于制造物理结构,然后将其折叠在生物打印组织周围,以便将每个传感器都能插入组织内的预定义位置。

  新方法的有效性,在3D生物打印的脑组织上得到了证明:插入的传感器成功记录了神经元电活动。团队成员强调,该系统既是模块化的,又是多功能的。它可将任何数量和任何类型的传感器,放置在任何类型的3D生物打印组织模型中的任何选定位置,或者放在实验室中人工生长的组织中,例如大脑类器官。

  团队展示了该平台的另一个优势:在生物打印脑组织的实验中,他们添加了一个模拟天然血脑屏障(BBB)的层。在人脑中,这原本是一个保护大脑免受血液中不良物质进入的细胞层,但这个层也会阻止用于脑部疾病的药物。而此次研究中添加的层,由人类BBB细胞组成,通过测量其电阻,团队证明它对各种药物具有渗透性。

[编辑: 王姝]
(本文来源:科技日报)
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