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科學家首次建立了實驗室中中樞神經系統最早發育階段的微小的三維模型。
新型號是器官- 由活組織製成的微型3D模型，旨在模仿人體器官的獨特複雜性。這種微型器官旨在以比以下方式更準確地捕獲人類生物學傳統動物模型可以在藥物發現和開發的潛在應用中。例如，這些模型可以幫助研究人員更準確地預測研究管道中哪些藥物在人中可能會成功，而不僅僅是在實驗室菜餚和小鼠中。
近年來，有一系列的類器官，來自Tiny跳動的心微小睾丸。此外，腦器官以前已經成長，但是新模型背後的科學家說，這是胚胎大腦和脊髓的所有三個部分都在實驗室中模仿。他們在周一（2月26日）發表的一篇論文中描述了他們的發現。自然。
該團隊希望該模型可用於提高科學家對早期發展過程中出現的腦疾病的理解。這些可能包括小頭畸形， 例如。
“系統本身確實是開創性的，”Orly Reiner，以色列魏茲曼科學學院的共同研究作者和神經化學教授陳述。 “以前從未做過模仿這種結構和組織的模型，它為研究人腦發育，尤其是發育性腦部疾病提供了許多可能性。”
新模型是使用人類製造的多能幹細胞，意味著有可能成為體內任何類型細胞的細胞。首先，將乾細胞哄騙，長約1.73英寸（4.39厘米），寬0.007英寸（0.018厘米）。這種類似於神經管的形狀和大小不完全匹配，這是一種早期結構腦脊髓起源於一個4週曆史的人類胚胎。
然後，該團隊將這排細胞插入了一個包含許多微小通道的所謂微流體設備中。他們通過這些通道將細胞暴露於不同的化學物質，推動細胞生長並形成類似於早期中央的3D結構神經系統。
科學家還添加了一種凝膠，該凝膠驅動干細胞專門進入細胞，後來會形成神經元，即神經系統的信號式細胞。
在40天的過程中，器官中的細胞自組織成類似於人類胚胎中大腦和脊髓發育的早期階段的結構。這包括形成稱為前腦，中腦和後腦以及脊髓。
在這一點上，類器官緊密模仿了在11週齡的胚胎中可以看到的發育程度，在細胞中，開啟了與此發育階段相關的特定發育基因。
團隊承認了他們的新模型的某些局限性。例如，類器官中的神經管看起來與人類的神經管看起來足夠不同，因此該模型不可能通過神經管的不完整髮育來研究疾病。這些疾病包括先天缺陷脊柱裂。
然而，研究人員希望，通過進一步的細化，該模型可用於使用直接從患者收集的干細胞研究不同的人腦疾病。如果他們設法將神經元連接到器官中的電路中，甚至可以啟動諸如癱瘓之類的疾病他們在聲明中寫道，在其中大腦無法將運動指示發送到脊髓。
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