科学家在3D印刷的生物反应器中生长了微小的大脑

用于片内细胞培养的3D印刷的微流体生物反应器

用于片内细胞培养的3D印刷的微流体生物反应器。信用:Ikram Khan

小型装置含有井,以使小的组织生长,发展,并实时研究。

科学家们麻省理工学院和印度理工学院Madras在一个微小的3D印刷系统中占有少量的自组织脑组织,称为有机体,允许观察它们的成长和发展。这项工作据报道Biomicrof流体,通过AIP发布。

目前用于生长有机体的实时观察技术涉及在放置在显微镜下放置的玻璃底板中的许多孔的商业培养盘。板材昂贵,仅与特定显微镜兼容。它们不允许流动或补充营养培养基到生长组织。

最近的进展使用了一种称为微流体的技术,其中通过连接到微小平台或芯片的小型管递送营养介质。然而,这些微流体装置是昂贵和挑战的制造。

当前提前使用3D打印来创建可重用且易于调节的平台,该平台仅花费约5美元来制造。该设计包括用于越来越多的有机体和微流体通道的成像井,以提供支持组织生长的营养培养基和预热。

用于牙科手术的生物相容性型树脂用于3D印刷装置。通过将其暴露于UV光来固化印刷芯片,然后在将活细胞放入孔中之前灭菌。用玻璃载玻片密封孔的顶部后,通过小入口端口加入营养培养基和用于该研究的药物。

“我们的设计成本明显低于传统的培养皿或旋转生物反应器的有机培养产品,”作者Ikram Khan说。“此外,芯片可以用蒸馏水洗涤,干燥,高压灭菌,因此可重复使用。”

调查人员用衍生自人细胞的有机体测试其装置。他们用显微镜观察到生长的脑器有机体,并能够成功地遵循其生长和发展七天。小型脑组织开发出一个由自组织结构包围的腔或心室,其类似于开发的新态图象。

在该一周期间死亡的有机体核心中细胞的细胞百分比在3D印刷装置中比普通培养条件更小。调查人员认为他们的细胞设计可以保护微小的生长大脑。

Khan说:“我们的微流体装置提供的一个优点是它允许培养室恒定灌注,这更紧密地模仿生理组织灌注,而不是常规培养,从而减少有机体核心的细胞死亡。”

调查人员希望通过缩放可用井的数量来提高其设备的能力。其他改进将允许额外的仪器集成到设计中。

参考:“Live-Organoid Imaging的低成本3D印刷微流体生物反应器和成像室”由Ikram Khan,Anil Prabhakar,Chloe Lelepine,Hayley Tsang,Vincent Pham和Mriganka Sur,4月6日4月6日,Biomicrof流体
DOI:10.1063 / 5.0041027

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