一种访问方法做出mini-brain
如果你需要一个微型大脑——比如药物测试工作,测试神经组织移植,或尝试干细胞是如何工作的——一篇新论文描述了如何构建一个布朗大学的作者说的是相对容易,费用低。大脑的小球不执行任何思考,但他们产生电信号和形成自己的神经连接——突触——使他们随时可延长的台神经科学的研究,作者说。
“我们认为这是一种体外(实验室)有一个更好的模型,可以减少动物使用,“说研究生莫莉Boutin,共同引领新论文的作者在《华尔街日报》组织工程:部分C。“很多的工作,现在做的是在二维的文化中,但这是另一个更相关的体内生活场景。”
生活只是一个小样本的组织从一个啮齿动物能让成千上万的mini-brains,研究人员说。菜谱包括隔离和集中所需的细胞离心步骤和使用精制样品中种子细胞培养介质琼脂糖球面模具。
mini-brains,大约毫米直径的三分之一,或最复杂的工作已经不是第一次了中枢神经系统的细胞培养,研究人员承认,但他们需要更少的步骤,他们利用更多现成的材料。
“材料很容易获得和mini-brains很简单,”说,该研究Yu-Ting丁格尔,布朗在2015年5月获得博士学位的人。她比较零售3 - d打印机,在最近几年发展迅速,使曾经非常罕见的技术更多的大众市场。“我们可以允许各种各样的实验室做研究。”
脑组织的球体后一天内开始形成文化播种,形成了复杂的3 d两到三周内神经网络,本文所示。
卖mini-brains
当然有固定成本,而是一种近似为每个新mini-brain成本是0.25美元(美国),研究高级作者黛安娜Hoffman-Kim说,副教授的分子药理学、生理学和生物技术和工程副教授布朗。
“我们知道这是一个相对高吞吐量的系统,但即使我们非常惊讶的低成本/ mini-brain当我们计算的时候,“Hoffman-Kim说。
Hoffman-Kim的实验室与布朗大学的生物学家和工程师们合作,教师同事Julie Kauer,杰弗里·摩根和埃里克·达林都的合作者——构建mini-brains。她想为她的实验室开发实验的基本生物医学研究。她感兴趣,例如,在开发一个模型来测试方面的神经细胞移植治疗帕金森病提出了。Boutin感兴趣的建筑三维细胞培养工作研究成人神经干细胞如何发展。
摩根的普罗维登斯创业公司,MicroTissues Inc .,使得三维组织工程研究中使用的模具。
他们开发了收益率mini-brains方法具有几个重要的特性:
- ♦不同细胞类型:文化包含抑制和兴奋性神经元和几个品种的基本神经细胞神经胶质的支持。
- ♦电活动:火上升和神经元形成突触连接,产生复杂网络。
- ♦3 d:细胞连接和沟通在现实的几何形状,而不是仅仅在一个平面二维文化。
- ♦自然密度:实验表明,mini-brains有几十万细胞密度每立方毫米,这是类似于自然的啮齿动物的大脑。
- ♦物理结构:mini-brain产生自己的细胞外基质,细胞生产组织与力学性能(squishiness)一样自然的组织。文化也不依赖外国材料,如支架的胶原蛋白。
- ♦寿命:在测试中,培养组织生活至少一个月。
Hoffman-Kim,隶属于布朗大脑科学研究所和生物医学工程中心,说她希望mini-brains可能扩散到许多不同的实验室,其中包括研究人员关于神经组织的问题但不一定是程度的神经科学和细胞培养设备所需的其他方法。
“如果你是这个人在这个实验室,我们认为你不应该为自己配备一个微电子设备,你不应该做胚胎解剖,以生成一个大脑的体外模型,“Hoffman-Kim说。
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出版
Hoffman-Kim Det al。3 d神经球体文化:皮质的体外模型研究。组织工程部分C:方法,2015年9月28日在线发表。doi: 10.1089 / ten.TEC.2015.0135
