威斯康星大学团队开发出具有功能性连接的人类神经组织的3D生物打印

来源： 巢内神经学界

威斯康星大学麦迪逊分校的科学家团队成功开发出了首个能够生长和发挥作用的3D打印脑组织。这一突破对于神经科学家研究大脑并治疗神经系统和神经发育障碍，如阿尔茨海默病和帕金森病，具有重要意义。

该团队采用了一种与传统方法不同的3D打印技术，即水平堆叠而非垂直堆叠。他们将脑细胞（即诱导多能干细胞生长的神经元）放置在更柔软的生物墨水凝胶中，这使得细胞能够相互交流。通过这种方法，打印的细胞在每个打印层内部和跨层之间形成了连接，构建了与人脑相当的网络。神经元通过神经递质进行通信、发送信号、相互作用，甚至与添加到打印组织中的支持细胞形成适当的网络。

这项技术提供了对细胞类型和排列的精确控制，这是用于研究大脑的微型器官所没有的。相比之下，类器官的生长需要更少的组织和控制。这种特殊性使得打印的脑组织可以用于研究各种疾病的信号传导、健康组织与受影响组织之间的相互作用、测试新的候选药物，甚至观察大脑的生长。

新的3D打印技术为研究人员提供了精确的工具，可以更深入地探索人类神经网络的结构和功能，模拟疾病过程，并作为药物测试的平台。然而，研究人员仍然希望进一步探索这项技术的专业化潜力，改进他们的生物墨水和设备，以提高其专业化程度，并使其更易于在实验室中使用。

Journal Reference:
Yuanwei Yan, Xueyan Li, Yu Gao, Sakthikumar Mathivanan, Linghai Kong, Yunlong Tao, Yi Dong, Xiang Li, Anita Bhattacharyya, Xinyu Zhao, Su-Chun Zhang. 3D bioprinting of human neural tissues with functional connectivity. Cell Stem Cell, 2024; 31 (2): 260 DOI: 10.1016/j.stem.2023.12.009