人類腦組織的工作3D模型已從誘導多能的培養物中種植幹細胞，為研究人員提供了更好的機會來探索健康和異常腦細胞之間的相互作用。
而“迷你腦”已經在實驗室條件下生長多年 - 不僅代表人類的大腦，還代表我們的大腦滅絕的親戚- 該技術採用略有不同的方法來開發功能性神經組織的準確，三維支架。
馬薩諸塞州塔夫茨大學的神經科學家領導的研究採用了一種新的方法來基於人體以外的小腦誘導多能幹細胞， 或者ipscs;被鼓勵從身體周圍的細胞恢復為空白狀態。
“我們發現了使IPSC分化為多種不同神經亞型的正確條件，以及支持不斷增長的神經網絡的星形膠質細胞，”生物醫學工程師David L. Kaplan說來自簇。
使用乾細胞創建所謂的器官神經組織本身並不是什麼新鮮事物。我們一直在做創建人類大腦的模型一段時間以來，不僅在玻璃器皿中研究它們內部動物模型也是如此。
但是，這些組織斑點的發展仍然存在許多挑戰。許多人成長為密集的簇，使氧氣難以循環和挑戰，在保持真實的三維排列的同時挑選單個細胞。
將神經組織逐漸形成可以輕鬆研究的腦細胞網絡的準確表示，要求細胞粘附的完美“珊瑚礁”，以及右環境，以促進其分化為正確的細胞類型。
一些方法利用了組織樣水凝膠，而另一些方法則轉向多孔聚苯乙烯支架。每個都有其優勢，但帶有成本。
這種新方法將事物稍微混合在一起，從纖維素將細胞放大，然後將其浸入膠原水凝膠中以進行真實的支撐結構。
“絲綢 - 膠原支架為生產具有遺傳特徵和天然神經元組織中的電信號傳導的細胞提供了正確的環境，”卡普蘭說。
這種建築的平衡是乾細胞在成年人大腦中發現並發展成各種細胞的理想之家，從而使它們間隔不足而不會損害其活性。
更好的是，散佈細胞可以使養分和氧氣在組織中移動得更好。
通過為矩陣創建“甜甜圈”形結構，研究人員能夠利用中央窗口進入發育中的組織，並觀察其實時生長。未來的不同結構可以用多種方式來監測增長。
鑑於在研究健康和患病的人類神經網絡的生長和發展方面面臨的困難和道德挑戰，因此找到了更好的方法來分析在盡可能自然的環境中生長的腦細胞，這對於研究至關重要。
這些器官是朝著正確方向邁出的有希望的步驟。
“無論我們使用來自健康個體的細胞還是來自患者的細胞阿爾茨海默氏症或者帕金森氏症疾病,"塔夫茨大學研究員威廉·坎特利。
“這為我們提供了一個可靠的平台來研究不同的疾病狀況，並能夠長期觀察細胞發生的事情。”
未來的發展將在更多的細胞類型中編織，從而創造出越來越複雜的類型器官，既可以使它們成為準確的代表又易於研究。
這項研究發表在ACS生物材料科學與工程。
