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Posted in | Bionanotechnology

Microfabrication는 3번째 뇌조직을 만들기 위하여 디자인 기술을 고무시켰습니다

Published on November 30, 2012 at 6:10 AM

반도체 기업, MIT 및 하버드 의과 대학 엔지니어에서 사용된 microfabrication 기술에서 (HMS) 차입은 실험실 접시에 있는 3차원 뇌조직을 만드는 간단하고 싼 쪽을 개발했습니다.

MIT 엔지니어는 3차원 뇌조직을 형성하기 위하여 신경을 겹쳐 쌓이는 쪽을 고안했습니다. (심상: Marcia 윌리엄 의학 삽화)

바싹 살아있는 두뇌에서 그들의 셀 방식 구성을 흉내내는 조직 구조물이 새로운 기술에 의하여 열매를 산출해, 신경이 어떻게 연결을과 개별적인 환자에게서 세포가 다른 약에 어떻게 반응할지도 모른지 예상하기 위하여 형성하는지 공부하는 것을 과학자가 허용하. 일은 또한 bioengineered 연구원에 따라 기관 시스템을 위한 손상한 조직을, 대체하기 위하여 임플란트 발육시키기를 위한 도로를 포장합니다.

"우리는 신경생물학으로 통제와 조작의 이 종류를 가져와서, 우리는 많은 다른 방향을 조사해서 좋습니다," 말합니다, Utkan Demirci를 건강 과학과 기술 (HST)의 하버드 MIT 부분에 있는 조교수 생각합니다.

Demirci 및 Ed Boyden, 생물학 기술설계 및 두뇌의 부교수 및 MIT의 매체 실험실과 McGovern 학회에 인지 과학은, 전표 향상된 물자의 11월 27일 온라인 판에서 나타나는 새로운 기술을 기술하는 종이의 고위 저자입니다. 서류의 수석 저자는 Umut Gurkan 의 HST 의 하버드 의과 대학 및 Brigham 및 여자의 병원에 postdoc입니다.

"유일한 도전"

연구원은 약간 성공이 간 신장과 같은 인공적인 조직을 증가하더라도 있더라도 "두뇌 몇몇 유일한 도전을 제출합니다,"는 Boyden는 말합니다. "도전의 한개는 믿을 수 없는 공간 이성분입니다. 세포의 이렇게 많은 종류가 있고, 그(것)들에는 있습니다 그 같은 복잡한 배선이."

뇌조직은 신경의 많은 모형, 금지와 자극성 신경을 포함하여, 뿐 아니라 glial 세포와 같은 지지가 되는 세포를 포함합니다. 이 세포 전부는 특정 비율에 그리고 특정 위치에서 일어납니다.

그들의 설계한 조직에 있는 이 건축 복합성을 흉내내기 위하여는, 연구원은 히드로겔 시트의 장으로 쥐의 1 차적인 외피에게서 선택된 뇌세포의 혼합물을 끼워넣었습니다. 그(것)들은 또한 구조상 지원을 제공하고 도움이 세포 행동을 통제하는 extracellular 매트릭스의 분대를 포함했습니다.

그 장은 히드로겔 시트를 교차 결합시키기 위하여 빛을 사용하여 함께 밀봉될 수 있는 층에서 그 때 겹쳐 쌓였습니다. 다양한 모양의 플라스틱 photomasks로 젤의 층을 엄호해서, 연구원은 드러낸지 젤의 얼마가 빛지에 통제할 수 있어, 따라서 다중층 조직 구조물의 3번째 모양 통제.

사진 평판의 이 모형은 또한 반도체 - 수만 달러를 요하는, photomask 동기기 기계를 요구하는 프로세스에 직접 회로를 건축하기 위하여 이용됩니다. 그러나, 팀은 줄맞춤 핀으로 고정된 머리 위 투명도와 한 조립하는 가면을 사용하여 조직을 매우 비교적 싼 쪽을 유사했던 플라스틱의 장에게서 개발했습니다.

조직 입방체는 단세포 바디의 규모에 대등한 10 미크론의 정밀도로 할 수 있습니다. 스펙트럼의 다른쪽, 연구원은 100,000의 세포 및 900백만개의 연결로 뇌조직의 입방 밀리미터를 만드는 것을 작정이고 있습니다.

응답 기본적인 질문

조직이 뇌세포의 다양한 레퍼토리를 포함하기 때문에, 일어나는 자연적인 뇌조직에서 하는 것과 같은 비율에서, 신경이 서로와 연락하는 주는 연결을 어떻게 형성하는지 공부하기 위하여 이용될 수 있었습니다.

"세포가 서로 상호 작용하고 환경 큐에 반응하는 방법 단기로, 당신이," Boyden에 관하여 말하는 응답할 수 있는 많은 기본적인 질문이 있습니다.

첫번째 단계로서, 연구원은 이 조직 신경의 환경이 그것의 성장을 어떻게 강요할지도 모른지 공부하기 위하여 구조물을 이용했습니다. 이것을 하기 위하여는, 그(것)들은 다른 규모의 젤 입방체에 있는 단 하나 신경을 두고, 그 후에 세포의 neurites, 그밖 세포와 연락하기 위하여 신경이 사용하는 긴 연장을 측정했습니다. 이런 상황에서, 신경이 "밀실 공포증에 되는 그것은," Demirci를 말합니다 끕니다. "작은 젤에서, 그(것)들은 반드시 더큰 젤에서." 하고자 한 대로 긴 neurites 발송하지 않습니다

장기적으로, 연구원은 환자에 있는 손상한 조직을 대체하기 위하여 사용될 수 있던 조직 임플란트를 디자인하는 방법의 더 나은 이해를 얻는 것을 희망합니다. 다량 연구는 이 지역에서 행해졌습니다, 그러나 계속 새로운 조직이 기존 조직으로 정확하게 위로 타전하고 그리고 정보의 적당한 종류를 교환하고 있다는 것을 파악하는 것은 어렵습니다.

다른 장기 목표는 개인화한 약을 위해 조직을 이용하고 있습니다. 1 일, 닥터는 신경성 질환을 가진 환자에게서 세포를 취하고 유도한 pluripotent 줄기 세포로 변형시킬 수 있을지도 모르곱니다, 그 후에 실험실 접시에 있는 신경으로 증가하기 위하여 이 구조물을 유도합니다. 많은 가능한 약에 이 조직을 드러나서, "," 그(것)들에게 다른 약의 제비를 주는 년을 보낼 필요없이 사람은 약이 유익한 경우에 파악할 수 있을 것이다 지도 것입니다 모릅니다 Boyden는 말합니다.

근원: http://web.mit.edu

Last Update: 1. December 2012 04:30

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