生物打印神经元细胞的新方法

一组研究人员包括一名康考迪亚大学的博士生开发了一种生物打印成年神经元细胞的新方法。他们使用了一种新的激光辅助技术，可以保持高水平的细胞存活率和功能。

博士候选人Hamid Orimi和他的合著者在最近发表在《Micromachines》杂志上的一篇论文中提出了一种新的生物打印技术的可行性。他们展示了他们发明的激光诱导侧转移(LIST)方法如何通过使用不同粘度的生物墨水改进现有的生物打印技术，从而实现更好的3D打印。

Orimi和他在吉娜科迪工程和计算机科学学院的合作导师Sivakumar Narayanswamy, CRHMR的合作导师Christos Boutopoulos以及Université de Montréal的合著者在2020年的《Scientific Reports》上首次提出了这种方法。

在这项研究中，研究人员证明了该技术可以成功地打印感觉神经元，这是外周神经系统的重要组成部分。他们说，这对生物打印技术的长远发展是有希望的，包括疾病建模、药物测试和植入物制造。

研究人员使用小鼠外周神经系统的背根神经节(DRG)神经元来测试他们的技术。神经元悬浮在生物墨水溶液中，并装入生物相容基质上方的方形毛细管中。低能纳秒激光脉冲聚焦在毛细血管的中间，产生微气泡，这些微气泡不断膨胀，并将充满细胞的微射流喷射到下面的基底上。样品被短暂地孵育，然后清洗和再孵育48小时。

然后，该团队进行了几项测试来测量打印细胞的容量。一项可行性分析发现，86%的细胞在打印后两天仍然存活。研究人员注意到，当激光使用更低的能量时，存活率提高了。与更高的激光能量使用相关的热力学更有可能损坏细胞。

其他的测试测量了神经突的生长(发育中的神经元在生长过程中对指导线索做出反应，产生新的突起)、神经肽的释放、钙成像和RNA测序。总的来说，结果总体上令人鼓舞，表明该技术可能对生物打印领域做出重要贡献。

“一般来说，当我们谈论生物打印时，人们往往会草率地得出结论，”Orimi说。“他们认为我们现在可以打印人类器官来进行移植。虽然这是一个长期目标，但我们离那个目标还很远。但仍然有很多方法来使用这项技术。”

最近的任务是药物研发。该团队希望获得批准，继续进行细胞移植的研究，这将极大地有助于药物的发现，比如神经恢复药物。

Orimi说，使用这项技术的另一个好处是减少了动物试验。这不仅有人道主义的一面——将会有更少的动物被安乐死来进行造福人类的实验——而且它还会产生更准确的结果，因为测试将在人类而不是动物组织上进行。

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