2024年7月12日，據(jù)資源庫了解，特拉維夫大學(xué)的研究人員借鑒日本折紙藝術(shù)的原理，開發(fā)出了一種創(chuàng)新的解決方案，解決了全球研究人員長期關(guān)注的一個(gè)問題：在3D生物打印組織模型中精準(zhǔn)定位傳感器。

圖片來源：特拉維夫大學(xué)

這項(xiàng)研究由特拉維夫大學(xué)多個(gè)部門的研究人員共同完成，包括神經(jīng)生物學(xué)、生物化學(xué)和生物物理學(xué)院，Koum納米科學(xué)和納米技術(shù)中心，生物醫(yī)學(xué)工程系，Sagol再生醫(yī)學(xué)中心，Sagol神經(jīng)科學(xué)學(xué)院和Drimmer-Fischler家族再生醫(yī)學(xué)干細(xì)胞核心實(shí)驗(yàn)室。相關(guān)研究成果發(fā)表在著名期刊《Advanced Science》上。

Maoz教授解釋道：“目前使用3D生物打印機(jī)打印生物組織模型用于研究已經(jīng)非常普遍。現(xiàn)有技術(shù)中，打印頭會(huì)來回移動(dòng)，逐層打印所需組織。然而，這種方法存在一個(gè)明顯的缺陷：無法在一組傳感器上進(jìn)行生物打印，這些傳感器需要提供關(guān)于內(nèi)部細(xì)胞的信息，因?yàn)樵诖蛴∵^程中，打印頭會(huì)損壞傳感器。為了解決這一難題，我們提出了一種全新的解決方案：折紙?！?br />
這一創(chuàng)新基于科學(xué)與藝術(shù)的巧妙結(jié)合。研究人員使用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）軟件，設(shè)計(jì)了一種多傳感器結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)專門針對(duì)特定的組織模型，并受折紙藝術(shù)的啟發(fā)。該結(jié)構(gòu)集成了各種傳感器，以監(jiān)測組織內(nèi)特定位置的細(xì)胞電活動(dòng)或電阻。通過計(jì)算機(jī)模型創(chuàng)建物理結(jié)構(gòu)后，將其折疊在生物打印組織周圍，使每個(gè)傳感器都能準(zhǔn)確定位在組織內(nèi)部。特拉維夫大學(xué)團(tuán)隊(duì)將其新平臺(tái)命名為多傳感器折紙平臺(tái)（MSOP）。

Maoz教授補(bǔ)充道：“在生物打印腦組織的實(shí)驗(yàn)中，我們展示了這一平臺(tái)的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)：可以選擇性地添加一層模擬天然血腦屏障（BBB）的結(jié)構(gòu)。這種屏障由細(xì)胞組成，保護(hù)大腦免受血液中有害物質(zhì)的侵害。然而，不幸的是，血腦屏障也阻礙了某些治療腦部疾病藥物的進(jìn)入。我們添加的這層屏障由人類BBB細(xì)胞構(gòu)成，能夠測量其電阻，以評(píng)估其對(duì)各種藥物的滲透性。”

這項(xiàng)新方法的有效性在3D生物打印的腦組織中得到了驗(yàn)證，所使用的傳感器成功記錄了神經(jīng)元的電活動(dòng)。

研究團(tuán)隊(duì)總結(jié)道：“通過這項(xiàng)研究，我們?cè)诳茖W(xué)研究與藝術(shù)之間實(shí)現(xiàn)了一種‘開箱即用’的協(xié)同效應(yīng)。我們開發(fā)了一種受折紙啟發(fā)的新方法，能夠在3D生物打印組織模型內(nèi)精確定位傳感器，以檢測和記錄細(xì)胞活動(dòng)和細(xì)胞間的通信。這一新技術(shù)標(biāo)志著生物研究領(lǐng)域向前邁出了重要一步?！?

2024年7月12日，據(jù)資源庫了解，特拉維夫大學(xué)的研究人員借鑒日本折紙藝術(shù)的原理，開發(fā)出了一種創(chuàng)新的解決方案，解決了全球研究人員長期關(guān)注的一個(gè)問題：在3D生物打印組織模型中精準(zhǔn)定位傳感器。

圖片來源：特拉維夫大學(xué)

這項(xiàng)研究由特拉維夫大學(xué)多個(gè)部門的研究人員共同完成，包括神經(jīng)生物學(xué)、生物化學(xué)和生物物理學(xué)院，Koum納米科學(xué)和納米技術(shù)中心，生物醫(yī)學(xué)工程系，Sagol再生醫(yī)學(xué)中心，Sagol神經(jīng)科學(xué)學(xué)院和Drimmer-Fischler家族再生醫(yī)學(xué)干細(xì)胞核心實(shí)驗(yàn)室。相關(guān)研究成果發(fā)表在著名期刊《Advanced Science》上。

Maoz教授解釋道：“目前使用3D生物打印機(jī)打印生物組織模型用于研究已經(jīng)非常普遍。現(xiàn)有技術(shù)中，打印頭會(huì)來回移動(dòng)，逐層打印所需組織。然而，這種方法存在一個(gè)明顯的缺陷：無法在一組傳感器上進(jìn)行生物打印，這些傳感器需要提供關(guān)于內(nèi)部細(xì)胞的信息，因?yàn)樵诖蛴∵^程中，打印頭會(huì)損壞傳感器。為了解決這一難題，我們提出了一種全新的解決方案：折紙?！?br />
這一創(chuàng)新基于科學(xué)與藝術(shù)的巧妙結(jié)合。研究人員使用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）軟件，設(shè)計(jì)了一種多傳感器結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)專門針對(duì)特定的組織模型，并受折紙藝術(shù)的啟發(fā)。該結(jié)構(gòu)集成了各種傳感器，以監(jiān)測組織內(nèi)特定位置的細(xì)胞電活動(dòng)或電阻。通過計(jì)算機(jī)模型創(chuàng)建物理結(jié)構(gòu)后，將其折疊在生物打印組織周圍，使每個(gè)傳感器都能準(zhǔn)確定位在組織內(nèi)部。特拉維夫大學(xué)團(tuán)隊(duì)將其新平臺(tái)命名為多傳感器折紙平臺(tái)（MSOP）。

Maoz教授補(bǔ)充道：“在生物打印腦組織的實(shí)驗(yàn)中，我們展示了這一平臺(tái)的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)：可以選擇性地添加一層模擬天然血腦屏障（BBB）的結(jié)構(gòu)。這種屏障由細(xì)胞組成，保護(hù)大腦免受血液中有害物質(zhì)的侵害。然而，不幸的是，血腦屏障也阻礙了某些治療腦部疾病藥物的進(jìn)入。我們添加的這層屏障由人類BBB細(xì)胞構(gòu)成，能夠測量其電阻，以評(píng)估其對(duì)各種藥物的滲透性。”

這項(xiàng)新方法的有效性在3D生物打印的腦組織中得到了驗(yàn)證，所使用的傳感器成功記錄了神經(jīng)元的電活動(dòng)。

研究團(tuán)隊(duì)總結(jié)道：“通過這項(xiàng)研究，我們?cè)诳茖W(xué)研究與藝術(shù)之間實(shí)現(xiàn)了一種‘開箱即用’的協(xié)同效應(yīng)。我們開發(fā)了一種受折紙啟發(fā)的新方法，能夠在3D生物打印組織模型內(nèi)精確定位傳感器，以檢測和記錄細(xì)胞活動(dòng)和細(xì)胞間的通信。這一新技術(shù)標(biāo)志著生物研究領(lǐng)域向前邁出了重要一步?！?