新技术产生人类神经干细胞组织工程,大脑三维模型

塔夫斯大学的研究人员已经发现了一种新技术来生成rapidly-differentiating人类神经干细胞用于各种组织工程的应用,包括人类大脑的三维模型,根据今天发表的一篇论文干细胞的报道。实验的工作铺平了道路工程师支配其他组织,如皮肤和角膜,和人类大脑的发展模型与疾病,如阿尔茨海默氏症和帕金森氏症的。

研究人员把人类成纤维细胞和脂肪中提取干细胞转化为稳定,人工诱导神经干细胞(hiNSC)线,获得活性神经元的特性在只有四天,比较典型的四个星期,根据纸。的神经干细胞哈代,可以冷冻,无限期地通道,并有独特的属性,允许他们与其他细胞体外生长良好,如骨骼肌。当注入鸡胚胎早期阶段,hiNSCs纳入大脑以及周围神经系统的神经元分布组织在发展中肢体。

研究者并不是第一个生成hiNSCs但是他们的过程似乎简单,速度更快,更可靠的比现有的协议,根据纸。

“这一发现可能有助于减少显著进步的障碍生物学和体外研究人类的神经系统,“说通讯作者大卫·l·卡普兰博士,斯特恩家族在塔夫茨大学生物医学工程系教授工程学院。“初步结果表明,hiNSCs是有用的为未来生物医学应用,如高通量药物化验,复杂的内向培养,和三维模型使用正常和病变细胞。”Kaplan is also a member of the Cell, Molecular & Developmental Biology graduate program faculty at the Sackler School of Graduate Biomedical Sciences at Tufts.

卡普兰的工作建立在先前的组织工程研究。卡普兰在2014年,一个领导的研究小组公布了首次报道复杂三维模型的类人脑皮层组织表现出生化和电生理响应函数,可以在实验室里好几个月了。模型使用皮质神经元,越来越多的来自老鼠,严厉的多孔支架丝蛋白。

最近的发现使研究者能够创建一个三维模型的工作人类的大脑使用神经元来自人类细胞种植在同一丝绸和胶原蛋白支架。通过成像这些网络,研究人员还能看到前后神经元放电,展示它们的功能。

生成细胞的能力可能允许更快更大的发展和更可持续的三维模型,博士后研究员达纳·m·凯恩斯说在塔夫斯大学生物医学工程系和第一作者在纸上。

“细胞迅速分化速度在实验室里发现,”她说。“例如,其他新兴的大脑模型通常需要几个月的增长模型到达一个阶段之前,你可以认为这类人脑组织。相比之下,几周后在这些支架,他们已经开发了神经网络。”