研 究 概 述

研究内容

 

在本研究中，作者开发了基于反向工程和仿生设计构建皮层微组织模型的策略。首先，采用声学技术将hiPSC衍生的神经干细胞和神经元分别组装成六层同心细胞结构，并继续在3D水凝胶中分化它们以获得皮层微组织(图1A)。

图1.反向生物工程构建人类来源的皮层微组织模型的策略示意图

随后，作者使用Axion BioSystems公司的Maestro MEA平台对基于策略一得到的皮层微组织进行了神经电生理功能检测和分析(图3H, I)。通过分析神经元发放(Spike)相关参数来反映样本的兴奋水平及由突触连接形成的神经网络活动。培养至35天皮层微组织具有自发的电活动，并且声学组装组的平均发放率、发放次数和簇放电次数均显著高于对照组(图3H，小编按：对照组除未进行声学组装外，其它处理与组装组相同）。这些结果表明，通过策略一制备的皮层微组织的可促进其神经成熟并改善神经网络发育水平。

图3.策略一hNSC声学组装及对照组皮层微组织的神经信号

H) hNSC组装组和对照组中的平均发放率、发放次数和簇放电次数，I)两组原始信号波形图。* 表示右上角Spike信号的来源。

图4.策略二神经元声学组装及对照组皮层微组织的神经信号

D)皮层微组织在MEA板明场下的图像(小编按：Axion MEA板底透明，可以很方便地观察3D样本与电极的相对位置)。E)神经元组装组和对照组的平均发放率、发放次数和簇放电次数。F)两组原始信号波形图。* 表示右上角Spike信号的来源。

小结

 

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