研究人員拿著3D折紙平臺。圖片來源：特拉維夫大學
科技日報記者?張夢然
以色列特拉維夫大學團隊設計并生產了一種受折紙啟發(fā)的創(chuàng)新結構。該結構可在組織周圍折疊，允許將傳感器精確插入預定義位置，以檢測記錄細胞活動和細胞之間的交流。研究成果發(fā)表在最新一期《先進科學》雜志上。
使用3D生物打印技術的生物組織模型已經很普遍。但現有方法有一個明顯缺點：組織不能在傳感器上進行生物打印，因為在打印過程中，打印頭會破壞傳感器，而傳感器非常重要，可以提供有關組織內部細胞的信息。
折紙方法是科學與藝術的“完美配合”。研究團隊此次使用計算機輔助設計軟件，開發(fā)了一種針對特定組織模型定制的多傳感結構，靈感即來自折紙。該結構包含各種傳感器，用于監(jiān)測組織內精確選擇位置的細胞的電活動或電阻。計算機模型用于制造物理結構，然后將其折疊在生物打印組織周圍，以便將每個傳感器都能插入組織內的預定義位置。
新方法的有效性，在3D生物打印的腦組織上得到了證明：插入的傳感器成功記錄了神經元電活動。團隊成員強調，該系統(tǒng)既是模塊化的，又是多功能的。它可將任何數量和任何類型的傳感器，放置在任何類型的3D生物打印組織模型中的任何選定位置，或者放在實驗室中人工生長的組織中，例如大腦類器官。
團隊展示了該平臺的另一個優(yōu)勢：在生物打印腦組織的實驗中，他們添加了一個模擬天然血腦屏障（BBB）的層。在人腦中，這原本是一個保護大腦免受血液中不良物質進入的細胞層，但這個層也會阻止用于腦部疾病的藥物。而此次研究中添加的層，由人類BBB細胞組成，通過測量其電阻，團隊證明它對各種藥物具有滲透性。
總編輯圈點
折紙，如此普通，又如此具有吸引力。科研人員從折紙中獲得靈感，研發(fā)出靈活的機器人，研發(fā)出結構特殊的材料。此次，折紙再次“立功”，研究團隊設計了一種針對特定組織模型定制的多傳感結構。它折疊在生物打印組織周圍，每個傳感器，都能巧妙插入組織內預定義位置，解決“組織無法在傳感器上進行生物打印”的難題。在試驗中，傳感器成功記錄下神經元的活動。這種創(chuàng)新結構可以幫助科研人員更好研究細胞活動和細胞之間的交流。
