神經元在受到退行性疾病或創傷損傷后,幾乎沒有自我修復的能力因此,恢復神經網絡及其正常功能是組織工程領域的一大挑戰以色列Baylan大學工程學院的研究團隊通過使用納米技術和磁操縱克服了這一挑戰,創造出了可以修復受損神經細胞的納米磁體這是創建神經網絡最具創新性的方法之一這項研究發表在最近一期的《先進功能材料》上
為了建立神經網絡,研究人員將磁性氧化鐵納米顆粒注射到神經祖細胞中,從而將細胞轉化為獨立的磁性單元然后,他們將能夠發育成神經元的祖細胞暴露在一些預先調整的磁場中,并遠程引導它們在模擬人體組織自然特征的三維多層膠原蛋白基質中移動通過這些磁操縱,他們創造了一個三維的迷你大腦,這是一個模仿哺乳動物大腦組件和功能的多層神經網絡
膠原蛋白溶液凝固成凝膠后,細胞根據遠程施加的磁場保持在原位幾天內,細胞發育成成熟的神經元,形成延伸和連接,顯示電活動,并在膠原凝膠中生長至少21天
研究人員表示,這種方法模擬了人腦組織的固有屬性,為定制創建3D細胞結構鋪平了道路,可用于生物工程,治療和體內體外研究。
此外,含有細胞的凝膠以液體形式注入神經系統,細胞可以在磁力的幫助下組織成正確的結構它的優點是磁場可以以非侵入的方式影響位于身體深處的細胞
研究人員在實驗室測試了與磁性粒子相同的凝膠,發現它可以安全地用于動物模型研究人員表示,這種創造迷你大腦的新方法為尋找各種神經損傷的解決方案打開了大門,有望提高患者的生活質量
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