在3d打印生物反应器中生长的有机物

目前的实时观察生长的技术瀑样包括使用在显微镜下的玻璃底皿中有许多孔的商业培养皿。这些感光板价格昂贵，而且只适用于特定的显微镜。它们不允许营养介质的流动或补充组织．

最近的进展使用了一种叫做微流体在那里，营养介质通过连接到一个小平台或芯片的小管输送。然而，这些微流控设备造价昂贵，且具有挑战性。

新的先进用途新利18官方创建一个可重复使用且易于调节的平台，每个单元的制造成本仅为5美元。该设计包括用于生长的有机物的成像孔和微流体通道，以提供支持组织生长的营养介质和预热。

皮考尔研究所和麻省理工学院大脑与认知科学系的牛顿教授、合著者Mriganka Sur说，通过有效地生长和维持类器官，神经科学家可以开发出强大的大脑发育模型，既具有健康的基因背景，也具有致病的基因背景。

“3 d印刷生物反应器这是一种令人兴奋的新方法，可以长期生长大脑器官，并观察它们在正常和异常发育期间的动态，”苏尔说。“结合我们实验室在非侵入性原位成像类器官的创新技术，这提供了一种新的方法来观察类器官的皮质发育动态，以及它们在大脑发育障碍中是如何出错的。”

事实上，联合第一作者Chloé Delepine，苏尔实验室的博士后，正在积极地使用这些反应堆对类器官模拟雷特综合症进行现场成像。雷特综合症是一种破坏性的神经发育障碍，是已知的导致女孩自闭症的主要遗传原因。

3d打印设备使用了一种用于牙科手术的生物相容性树脂。将打印出来的芯片暴露在紫外线下固化，然后在活细胞被放入孔中之前进行消毒。用玻片将孔顶封好后，通过小的进口口加入用于研究的营养介质和药物。

印度理工学院马德拉斯分校的共同第一作者、前麻省理工学院访问学生Ikram Khan说:“我们的设计成本比传统的培养皿或旋转生物反应器为基础的有机培养产品低得多。”“此外，这种芯片可以用蒸馏水清洗、干燥和高压灭菌，因此可以重复使用。”

研究人员用取自人类细胞的类器官来测试他们的设备。他们用显微镜观察了正在生长的类脑器官，并成功地跟踪了它们的生长和发育7天。一小块脑组织形成了一个腔或脑室，周围环绕着一个自我组织结构，类似于一个正在发育的新皮层。

在这一周的时间里，在3d打印设备中，器官核心的细胞死亡的百分比比在常规培养条件下要小。研究人员认为，他们的细胞设计保护了微小的生长中的大脑。

Khan说:“我们的微流控设备提供的一个优势是，它允许培养室持续灌注，这比传统培养更接近于生理组织灌注，从而减少类器官核心的细胞死亡。”

研究人员希望通过增加可用井的数量来增加设备的容量。其他改进将允许将更多的仪器集成到设计中。

这项工作已被报告Biomicrofluidics， AIP出版公司。