Circulation Res:首次!美国明尼苏达大学:3D打印厘米级人类心脏燃烧室,能够正常运转

2021-11-15 05:12:44 来源:
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导言:在去年4月,以色列的微生物研究团队们事与愿违用3-D存储成一颗“人造脑部”,这是生命体首次事与愿违设计并存储成一个具备粗胞、尸管、心室和心房的脑部。虽然这颗脑部底下的粗胞可以成现挤压,但不能像正常脑部一样搏动涡轮尸。近期,美国密尔沃基大学的数据分析部门首次用3D存储厘米级生命体脑部涡轮,能够正常运行。

在一项独创性的新数据分析中都,密尔沃基大学(University of Minnesota)的数据分析部门在实验室底下3-D存储了一个厘米级的消化系统脑部涡轮。这项发现可能对数据分析脑部病造成了历史性,脑部病是美国每年60多万人幸存者的主要原因。

这项数据分析登载在美国脑部协会成版的《循环数据分析》杂志的海报上。

过去,数据分析部门曾为了让3-D存储从多能生命体胚胎中都提取成来的心肌粗胞。多能胚胎是一种可以发展成体液任何类型粗胞的粗胞。数据分析部门将这些胚胎重新演算为心肌粗胞,然后用到都由的3-D存储机在称为粗胞外基质的图像在结构上中都存储它们。问题是,微生物研究团队永远无法超过脑部下肢粗胞真正发挥作用的关键粗胞量。

在这项新的数据分析中都,密尔沃基大学的数据分析部门扭曲了这一过程,并且事与愿违了。

这项数据分析的首席数据分析员、密尔沃基大学微生物科学与施工学院微生物医学施工系主任艾达·奥拉延(Brenda Ogle)透露,“一开始,我们为了让3-D存储心肌粗胞,但收场了。后来,凭借我们团队在胚胎数据分析和3-D存储方面的专稍长,我们决定为了让一种新方式。我们建模了由粗胞外基质蛋白制成的主要用途微生物墨水,将微生物墨水与生命体胚胎相辅相成,并用到微生物墨水延粗胞来3-D存储了心室在结构上。胚胎首先在在结构上中都被扩展到极低粗胞量,然后我们将它们分化成心肌粗胞。”

摘要由此可知解:A.人腔脑部涡轮(hChaMP)设计巨集的横截面由此可知。该巨集来自于对消化系统脑部的磁共振成像由此可知像,该脑部被缩小了10倍(其最稍长轴处为1.3厘米,近似于老鼠脑部的大小),并经过改写以在脑部巨集的腔室中都形成一个单向流动相交。其目标是建起具备连续下肢和相关涡轮机制的几何在结构上繁杂的脑部组织起来。B.该小组而无须了独特的类器官方式来造成了hChaMP,其中都生命体抑止的多能胚胎(hiPSCs)以建模的形式沉积,基于粗胞外基质的微生物墨水,使多能胚胎扩张到组织起来样量,并随后分化为心肌粗胞。随着时间的很短,hChaMP可以同步抽搐,建起负面影响,并像活涡轮一样使混合物运行。

数据分析小组发现,他们首次可以在足足一个月的时间内超过粗胞量极低的目标,使粗胞能够像生命体脑部一样一起抽搐。

奥拉延透露,这是脑部数据分析的一个重要进展,因为这项新数据分析显示了他们如何能够以一种能够组织起来和适配的形式3-D存储心肌粗胞。因为这些粗胞是在彼此相邻的以外分化的,这格外近似于胚胎在体液栖息于的形式,然后变成心肌粗胞。

与过去其他备受关切的数据分析相比,这项发现创造了一个近似于封闭的角质层在结构上,有一个混合物对面和一个混合物成口,数据分析部门可以在这底下测量脑部如何使体液在体液流动。这使得这个角质层在结构上成为数据分析脑部机制的宝贵来进行。

消化系统心室肌涡轮的电化学机制

消化系统心室肌涡轮(hChaMPs)的链条机制

奥拉延透露,“我们现在有了一个模型来和在粗胞和分子低水平上的涡轮在结构上暴发了什么,开始接近生命体脑部。年中,我们可以将疾病和损坏延进模型,然后数据分析药物和其他疗法的效果。”

脑部下肢模型分之一1.5厘米稍长,是都由设计适合转到老鼠的腹腔全面数据分析。

虽然这些看起来是一个简单的概念,但如何实现它是十分繁杂的。数据分析部门之前看到了这种潜力,他们认为这项新发现可能会对脑部数据分析造成了新概念的影响。

原始成处:

Molly E. Kupfer, Wei-Han Lin, Vasanth Rikumar, et.al. In Situ Expansion, Differentiation, and Electromechanical Coupling of Human Cardiac Muscle in a 3D Bioprinted, Chambered Organoid. Circulation Research Vol. 127, No. 2

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