科技日報北京7月9日電 （記者張夢然）以色列特拉維夫大學(xué)團(tuán)隊設(shè)計并生產(chǎn)了一種受折紙啟發(fā)的創(chuàng)新結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)可在組織周圍折疊，允許將傳感器精確插入預(yù)定義位置，以檢測記錄細(xì)胞活動和細(xì)胞之間的交流。研究成果發(fā)表在最新一期《先進(jìn)科學(xué)》雜志上。
使用3D生物打印技術(shù)的生物組織模型已經(jīng)很普遍。但現(xiàn)有方法有一個明顯缺點：組織不能在傳感器上進(jìn)行生物打印，因為在打印過程中，打印頭會破壞傳感器，而傳感器非常重要，可以提供有關(guān)組織內(nèi)部細(xì)胞的信息。
折紙方法是科學(xué)與藝術(shù)的“完美配合”。研究團(tuán)隊此次使用計算機輔助設(shè)計軟件，開發(fā)了一種針對特定組織模型定制的多傳感結(jié)構(gòu)，靈感即來自折紙。該結(jié)構(gòu)包含各種傳感器，用于監(jiān)測組織內(nèi)精確選擇位置的細(xì)胞的電活動或電阻。計算機模型用于制造物理結(jié)構(gòu)，然后將其折疊在生物打印組織周圍，以便將每個傳感器都能插入組織內(nèi)的預(yù)定義位置。
新方法的有效性，在3D生物打印的腦組織上得到了證明：插入的傳感器成功記錄了神經(jīng)元電活動。團(tuán)隊成員強調(diào)，該系統(tǒng)既是模塊化的，又是多功能的。它可將任何數(shù)量和任何類型的傳感器，放置在任何類型的3D生物打印組織模型中的任何選定位置，或者放在實驗室中人工生長的組織中，例如大腦類器官。
團(tuán)隊展示了該平臺的另一個優(yōu)勢：在生物打印腦組織的實驗中，他們添加了一個模擬天然血腦屏障（BBB）的層。在人腦中，這原本是一個保護(hù)大腦免受血液中不良物質(zhì)進(jìn)入的細(xì)胞層，但這個層也會阻止用于腦部疾病的藥物。而此次研究中添加的層，由人類BBB細(xì)胞組成，通過測量其電阻，團(tuán)隊證明它對各種藥物具有滲透性。
【總編輯圈點】
折紙，如此普通，又如此具有吸引力?？蒲腥藛T從折紙中獲得靈感，研發(fā)出靈活的機器人，研發(fā)出結(jié)構(gòu)特殊的材料。此次，折紙再次“立功”，研究團(tuán)隊設(shè)計了一種針對特定組織模型定制的多傳感結(jié)構(gòu)。它折疊在生物打印組織周圍，每個傳感器，都能巧妙插入組織內(nèi)預(yù)定義位置，解決“組織無法在傳感器上進(jìn)行生物打印”的難題。在試驗中，傳感器成功記錄下神經(jīng)元的活動。這種創(chuàng)新結(jié)構(gòu)可以幫助科研人員更好研究細(xì)胞活動和細(xì)胞之間的交流。
（責(zé)任編輯：蔡文斌）
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