在实验室中生物打印活体脑细胞网络

莫纳什大学工程研究人员成功使用含有活神经细胞(神经元)的“生物墨水”来打印3D神经网络，该网络可以在实验室中生长并传输和响应神经信号。该技术已发表在《Advanced Healthcare Materials》上。

使用组织工程方法，以及使用分别含有活细胞和非细胞材料的两种生物墨水进行生物打印，研究人员能够模拟大脑中灰质和白质的排列。

领导这项研究的材料科学与工程系教授约翰·福赛斯(John Forsythe)表示，虽然二维神经细胞培养物以前被用来研究神经网络的形成和疾病机制，但那些相对平坦的结构并不能反映神经网络的形成和疾病机制。神经元生长以及与周围环境相互作用的方式。

福赛斯教授说：“这项研究中生长的网络紧密地复制了活体大脑中电路的 3D 性质，其中神经细胞延伸称为神经突的过程，以在皮层的不同层之间形成连接。”

“我们发现，从印刷的‘灰质’或细胞层中的神经元生长的投影很容易穿过‘白质’层，并将其用作与其他层中的神经元进行通信的‘高速公路’。

“我们不仅能够构建与我们在大脑区域中看到的类似的基本布局，而且我们发现神经元实际上以类似的方式表现和执行。”

灵敏的电生理学测量证实，除了电刺激和药物刺激引起的反应外，3D 神经元网络中还发生自发的神经样活动。

组织工程 3D 网络中可检测到的电活动的存在代表着神经科学和生物打印领域向前迈出了重要一步。