用于流體互聯(lián)的人腦類器官培養(yǎng)的模塊化 3D 打印平臺(tái)

來源： EngineeringForLife

腦類器官技術(shù)改變了基礎(chǔ)和應(yīng)用生物醫(yī)學(xué)研究，并為人類大腦發(fā)育過程和疾病狀態(tài)的認(rèn)識(shí)鋪平了道路。盡管大腦類器官的使用在過去十年中迅速增長(zhǎng)，但與之相伴的生物工程和生物制造解決方案仍然稀缺。因此，大多數(shù)腦類器官實(shí)驗(yàn)方案仍然依賴于商用工具和培養(yǎng)平臺(tái)，從而導(dǎo)致培養(yǎng)條件不佳和塑料器具的過度使用。

有鑒于此，隆德大學(xué)Janko Kajtez開發(fā)了一種模塊化且高度可定制的3D 打印平臺(tái)，包括PDMS基底、外框架和流體連接孔，這一一體化平臺(tái)允許所有培養(yǎng)步驟（從細(xì)胞聚集、球體生長(zhǎng)、水凝膠嵌入和類器官成熟）在單孔板中進(jìn)行，無需類器官操作或轉(zhuǎn)移。



本文要點(diǎn)：

（1）該3D 打印平臺(tái)提供了一種在同一板內(nèi)流體互連的孔中同時(shí)培養(yǎng)多個(gè)腦類器官的方法，對(duì)孔的流體連接的控制允許對(duì)整個(gè)孔板進(jìn)行單步培養(yǎng)基更換，而無需對(duì)敏感的 3D 培養(yǎng)物進(jìn)行機(jī)械擾動(dòng)。

（2）凹坑的曲率和深度易調(diào)整，以改變細(xì)胞聚集動(dòng)力學(xué)；孔底透明，可對(duì)類器官進(jìn)行光學(xué)監(jiān)測(cè)，可以提供一種在化學(xué)篩選中對(duì)類器官形成和生長(zhǎng)進(jìn)行非侵入性縱向表型分析的方法。

（3）生物相容性商業(yè)樹脂經(jīng)過充分的后處理，不會(huì)干擾干細(xì)胞分化和圖案化，這使得開發(fā)用于神經(jīng)元體外應(yīng)用的新型 3D 打印設(shè)備成為可能。

（4）3D 打印板可以集成到具有連續(xù)培養(yǎng)基流的培養(yǎng)系統(tǒng)中，作為改善細(xì)胞適應(yīng)性的替代解決方案。

總體而言，該平臺(tái)可以用于將不同區(qū)域特定的大腦類器官融合在一起，形成組合體，作為區(qū)域間神經(jīng)元連接的模型，有望推動(dòng)大腦類器官和其他 3D 細(xì)胞系統(tǒng)的培養(yǎng)工具和平臺(tái)的進(jìn)一步開發(fā)。

文章來源：https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1758-5090/ad0c2c