3D-Biodruck von menschlichem Nervengewebe mit funktioneller Konnektivität
2024
University of Wisconsin-Madison, Madison, USA
Die Erforschung der Funktionsweise menschlicher neuronaler Netze wird durch das Fehlen zuverlässiger menschlicher neuronaler Gewebe behindert, die sich für die dynamische Funktionsbewertung neuronaler Schaltkreise eignen. Hier wurde eine 3D-Biodruck-Plattform entwickelt, um Gewebe mit definierten menschlichen neuronalen Zelltypen in einer gewünschten Dimension mit einem kommerziellen Bioprinter zusammenzusetzen.
Die gedruckten neuronalen Vorläuferzellen differenzierten sich zu Neuronen und bildeten innerhalb von Wochen funktionale neuronale Schaltkreise innerhalb und zwischen Gewebeschichten, was durch die kortikal-striatale Projektion, spontane synaptische Ströme und die synaptische Reaktion auf neuronale Erregung bestätigt wurde. Gedruckte Astrozytenvorläufer entwickelten sich zu reifen Astrozyten mit ausgearbeiteten Prozessen und bildeten funktionelle Neuronen-Astrozyten-Netzwerke, was durch Kalziumfluss und Glutamataufnahme als Reaktion auf neuronale Erregung unter physiologischen und pathologischen Bedingungen belegt wurde. Diese konstruierten menschlichen neuronalen Gewebe werden wahrscheinlich nützlich sein, um die Verschaltung menschlicher neuronaler Netzwerke zu verstehen, pathologische Prozesse zu modellieren und als Plattformen für Medikamententests zu dienen.
3D bioprinting of human neural tissues with functional connectivity
Su-Chun Zhang
Eingestellt am: 10.12.2024
[1] https://www.cell.com/cell-stem-cell/fulltext/S1934-5909(23)00439-3?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS1934590923004393%3Fshowall%3Dtrue
