2024年7月12日，據(jù)資源庫了解，特拉維夫大學的研究人員借鑒日本折紙藝術的原理，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注的一個問題：在3D生物打印組織模型中精準定位傳感器。

圖片來源：特拉維夫大學

這項研究由特拉維夫大學多個部門的研究人員共同完成，包括神經(jīng)生物學、生物化學和生物物理學院，Koum納米科學和納米技術中心，生物醫(yī)學工程系，Sagol再生醫(yī)學中心，Sagol神經(jīng)科學學院和Drimmer-Fischler家族再生醫(yī)學干細胞核心實驗室。相關研究成果發(fā)表在著名期刊《Advanced Science》上。

Maoz教授解釋道：“目前使用3D生物打印機打印生物組織模型用于研究已經(jīng)非常普遍。現(xiàn)有技術中，打印頭會來回移動，逐層打印所需組織。然而，這種方法存在一個明顯的缺陷：無法在一組傳感器上進行生物打印，這些傳感器需要提供關于內部細胞的信息，因為在打印過程中，打印頭會損壞傳感器。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)新基于科學與藝術的巧妙結合。研究人員使用計算機輔助設計（CAD）軟件，設計了一種多傳感器結構，這種結構專門針對特定的組織模型，并受折紙藝術的啟發(fā)。該結構集成了各種傳感器，以監(jiān)測組織內特定位置的細胞電活動或電阻。通過計算機模型創(chuàng)建物理結構后，將其折疊在生物打印組織周圍，使每個傳感器都能準確定位在組織內部。特拉維夫大學團隊將其新平臺命名為多傳感器折紙平臺（MSOP）。

Maoz教授補充道：“在生物打印腦組織的實驗中，我們展示了這一平臺的另一個優(yōu)勢：可以選擇性地添加一層模擬天然血腦屏障（BBB）的結構。這種屏障由細胞組成，保護大腦免受血液中有害物質的侵害。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入。我們添加的這層屏障由人類BBB細胞構成，能夠測量其電阻，以評估其對各種藥物的滲透性?！?br />
這項新方法的有效性在3D生物打印的腦組織中得到了驗證，所使用的傳感器成功記錄了神經(jīng)元的電活動。

研究團隊總結道：“通過這項研究，我們在科學研究與藝術之間實現(xiàn)了一種‘開箱即用’的協(xié)同效應。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精確定位傳感器，以檢測和記錄細胞活動和細胞間的通信。這一新技術標志著生物研究領域向前邁出了重要一步?！?

2024年7月12日，據(jù)資源庫了解，特拉維夫大學的研究人員借鑒日本折紙藝術的原理，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注的一個問題：在3D生物打印組織模型中精準定位傳感器。

圖片來源：特拉維夫大學

這項研究由特拉維夫大學多個部門的研究人員共同完成，包括神經(jīng)生物學、生物化學和生物物理學院，Koum納米科學和納米技術中心，生物醫(yī)學工程系，Sagol再生醫(yī)學中心，Sagol神經(jīng)科學學院和Drimmer-Fischler家族再生醫(yī)學干細胞核心實驗室。相關研究成果發(fā)表在著名期刊《Advanced Science》上。

Maoz教授解釋道：“目前使用3D生物打印機打印生物組織模型用于研究已經(jīng)非常普遍。現(xiàn)有技術中，打印頭會來回移動，逐層打印所需組織。然而，這種方法存在一個明顯的缺陷：無法在一組傳感器上進行生物打印，這些傳感器需要提供關于內部細胞的信息，因為在打印過程中，打印頭會損壞傳感器。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)新基于科學與藝術的巧妙結合。研究人員使用計算機輔助設計（CAD）軟件，設計了一種多傳感器結構，這種結構專門針對特定的組織模型，并受折紙藝術的啟發(fā)。該結構集成了各種傳感器，以監(jiān)測組織內特定位置的細胞電活動或電阻。通過計算機模型創(chuàng)建物理結構后，將其折疊在生物打印組織周圍，使每個傳感器都能準確定位在組織內部。特拉維夫大學團隊將其新平臺命名為多傳感器折紙平臺（MSOP）。

Maoz教授補充道：“在生物打印腦組織的實驗中，我們展示了這一平臺的另一個優(yōu)勢：可以選擇性地添加一層模擬天然血腦屏障（BBB）的結構。這種屏障由細胞組成，保護大腦免受血液中有害物質的侵害。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入。我們添加的這層屏障由人類BBB細胞構成，能夠測量其電阻，以評估其對各種藥物的滲透性?！?br />
這項新方法的有效性在3D生物打印的腦組織中得到了驗證，所使用的傳感器成功記錄了神經(jīng)元的電活動。

研究團隊總結道：“通過這項研究，我們在科學研究與藝術之間實現(xiàn)了一種‘開箱即用’的協(xié)同效應。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精確定位傳感器，以檢測和記錄細胞活動和細胞間的通信。這一新技術標志著生物研究領域向前邁出了重要一步?！?