芯片研究者研究药物和疾病效果

人脑是最复杂和微妙的人体器官,最需要保护免受毒素和其他有害物质影响者-包括我们刻意食用的物质-科学家需要研究 血管、脑细胞 和脑屏障

一直以来都是挑战体外模型像盘子里的细胞一样过于简单,而体外模型-人脑组织-太复杂Wyss生物启发工程学院的研究人员创建了BBB脑接口的正确模型,使用微流联系器官芯片对像人脑一样的药物反应链接芯片为研究者提供史无前例的探索 脑动波并规范代谢函数

发现大脑已经太复杂, 无法用芯片分析, 所以我们做了反向分析, 将一个器官分解到多片片上,第一作者Ben Maoz说, 原Wyss技术开发研究员目前是特拉维夫大学助理教授有机芯片为神经学研究打开了另一个维度,没有其他方法可用,拆分非常稠密的器官以揭开脑内不同结构之间的新交互作用

如何研究像人脑这样复杂的东西拆开它yss研究者创建有机芯片仿造脑屏障和脑部 通过联通发现血管和神经元如何相互影响信用:哈佛大学Wyss学院

BBB由血管和独有网络组成,支持渗透和星系细胞血管向脑提供氧和养分, 并高度选择哪些分子允许从血液交叉到脑中, 反之亦然。BBB中断时,像接触甲基安非他明(meth)和其他药时一样,脑敏感神经元易受有害损害此外,BBB被认为直接与脑交互帮助调节函数

复制提供血管、神经机箱和排流血管连接脑中的方式,Wyss创建了“注入式”BB芯片、脑芯片和BB芯片,这些都与物理上不同,但通过微流化信道连接,允许交换化学物和其他物质。BB芯片有一条带直通细胞流出文化介质模拟血液,由多孔膜从并行通道分离出,内含多孔和星元体渗透人工脑流脑芯片有相似acsf流通道 由另一个半膜隔开 内含人脑神经元

三大芯片acsf通道连通数列,创建完全连通系统,物质从脉冲流入acsf

团队培养人细胞联结BBB脑芯片并暴露于冰毒中,这已知会中断BBB细胞间连接并阻塞“泄漏 ” 。 当冰毒流出BB芯片流出流出流体流口时,它会破坏其脉冲内延细胞交叉点并释放出通常无法交叉的分子实验确认模型有效并可用于研究以更好地了解并开发处理药对人脑影响的处理方法

芯片中某些没有接触冰毒的东西 也吸引科学家的注意力发现BBB细胞和脑芯片流水相联 和无链芯片细胞表达不同的蛋白举例说,所有链片中的细胞表示代谢相关蛋白质水平更高,扩散和迁移所涉蛋白质水平比非链片中的细胞低,表示不同的细胞类型实际上帮助对方保持适当功能

充气船常被认为是屏障或化学运输者身前Wyss学院博士后研究员Anna Herland(Anna Herland)现为皇家理工学院和斯德哥尔摩Karolinska学院副教授,并研究Heph使用者长期研究发现,该药会影响脑代谢学, 因此我们开始深入挖掘看我们能否描述BBB和脑间代谢联系特征

BBB脑芯片系统模块化性质还允许研究人员逐个分析离散细胞群隐藏的所有分子,并连接芯片跟踪其行程细胞隐蔽BB芯片主要与神经元维护保护相关,证明BB生成的分子提供神经元化学提示

确定内核如何影响脑代谢物时,科学家管理放射性碳标签甘蔗、回压或液化芯片,这些芯片与BB芯片脱钩发现谷氨和神经传输GABA生成的非关联脑芯片比连接BBB芯片生成值低这表明脉冲内向细胞新陈代谢产品成为神经传输器生成基质,而神经传递器中枢细胞信息处理大脑-表示我们血管的健康可直接波及脑功能

大突破是,我们以传统脑研究技术 无法实现的方式 取用细胞间通信网络Vivo研究完全不提供粒子性来确定这些代谢网络在生物组织内多细胞群中作用的复杂程度。” 对应作者Kit Parker说,Wyss学院核心教职成员和Harvard John A生物工程应用Tarr家庭教授保尔森工程应用学院

难料复杂度提高条形图 成功映射脑连接

参考文献:BenMoz、Anna Herland、Edward AFitzGerald、Thomas Grevense、Charles Videz、Alan RPacheco、SeanPshy、Tae-Eun Park、Stephan Deuth、Robert Mannix、Nikita Budnik、Kevin Shores、Alexander Cho、JannaCNawrth、Daniel Segr自然生物技术.
DOI:10.1038/nbt.4226

这项工作得到了Wyss生物启发工程学院的支持DARPAswedish-America基金会、CarlTryger基金会和Erik andEdithFernström基金会