意大利科學(xué)家結(jié)合3D打印和生物微流體技術(shù)制作出仿真精度血腦屏障復(fù)制模型
3D打印和微流體技術(shù)結(jié)合領(lǐng)域最近在意大利科學(xué)家的努力下有了新的突破:他們成功制作出了血腦屏障復(fù)制模型。這個(gè)利用生物微流體技術(shù)3D打印出來(lái)的血腦屏障模型非常真實(shí),以1:1的比例模仿了腦部微細(xì)血管神經(jīng)系統(tǒng),并且達(dá)到了前所未有的仿真精度。
在醫(yī)學(xué)各界,人們?yōu)榱私鉀Q和治愈老年癡呆和帕金森綜合癥等腦神經(jīng)衰退及腦神經(jīng)性疾病,投入了大量的人力物力。但是始終無(wú)法以精確的腦部神經(jīng)中樞系統(tǒng)作為測(cè)試體。這也就解釋了為什么微流體技術(shù)如此重要了。目前的主要問(wèn)題是很難找到合適的可以通過(guò)血腦屏障的生化介質(zhì)。
根據(jù)都靈理工大學(xué)的副教授、意大利理工學(xué)院智能生物界面研究組織的首席研究員Gianni Ciofani介紹,他們所研制的生物微流體3D打印生化血腦屏障模型能夠以非常高的精度,使不同的藥物和化學(xué)試劑能夠通過(guò)血腦屏障。此外,這種生物微流體3D打印生化血腦屏障模型的應(yīng)用還可以解決動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的敏感問(wèn)題,不僅帶來(lái)了解決方案,同時(shí)還避免了眾多倫理問(wèn)題。
這個(gè)模型系統(tǒng)是一種依賴(lài)于人工和生物元素混合而成的生化模型。毛細(xì)血管是利用雙光子光刻技術(shù)3D打印的微米管,而皮內(nèi)細(xì)胞則是在人工制作的管狀結(jié)構(gòu)上環(huán)繞生長(zhǎng)。這種具有細(xì)分的內(nèi)部毛細(xì)血管的腦部有機(jī)生物血栓在功能性上與血腦屏障非常相似。
血腦屏障的形成,是為了阻止神經(jīng)毒性化合物、病原體,以及循環(huán)血細(xì)胞等有害物質(zhì)進(jìn)入大腦。納米應(yīng)用醫(yī)學(xué)希望可以將有治療作用的化合物從血液系統(tǒng)運(yùn)送到大腦中,而要想實(shí)現(xiàn)這個(gè)想法,就必須克服生物屏障。所以,仿制血腦屏障,就變成了研發(fā)新的腦部疾病和神經(jīng)性病變治療方案的關(guān)鍵。
研發(fā)團(tuán)隊(duì)最終希望這個(gè)生物流體3D打印血腦屏障可以幫助醫(yī)學(xué)界找到一條通過(guò)血腦屏障的路來(lái)治療腦部疾病。下一步,他們會(huì)對(duì)不同的藥物、智能納米粒、抗癌藥物等進(jìn)行測(cè)試,希望可以通過(guò)血腦屏障一案,提高發(fā)現(xiàn)病變細(xì)胞的能力。
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