さらに一歩前進!神経学における幹細胞3Dプリントの応用

さらに一歩前進!神経学における幹細胞3Dプリントの応用
ここ数年、3Dプリンティング(付加製造)は非常に急速な発展を遂げてきました。このプロセスでは、セラミック、プラスチック、金属などの原材料から層を連続的に積み上げていくため、成形、研削、彫刻などの従来の技術ではほとんど実現不可能な、非常に複雑な形状を製造できるという大きな利点があります。
3D プリント技術はヘルスケアの分野でも大きな役割を果たしています。たとえば、医師はこれを使用して患者の体の構造に適合するモデルを作成できます。
放射線科医は、手術の計画に役立てるために患者の脊椎の正確なレプリカを作成できます。歯科医は、患者の折れた歯をスキャンして、ぴったり合う歯冠のレプリカを作成できます。問題は、さらに一歩進んで 3D プリント技術を神経科学に応用したらどうなるかということです。
幹細胞は体の元の基礎と考えられており、特定の機能を持つすべての細胞が生成される多機能成分です。
画像クレジット: shutterstock.com/Giovanni Cancemi
ヒト幹細胞を分離し、生成する技術の出現は、ヒト細胞の機能についての理解を深め、最終的にはその再生能力を利用して外傷や病気を治療できることを意味し、多くの人々を興奮させています。
従来の 2 次元成長由来ニューロンは、平面培養皿を使用して培養されますが、これは実際の生物に存在するほとんどの生息環境を完全にシミュレートするものではなく、体内の細胞相互作用の全範囲をシミュレートするものでもありません。
現在の神経細胞培養方法のこの欠点を解決するために、FET はアストン大学が主導する MESO-BRAIN プロジェクトに資金援助を提供しました。
彼は、神経培養の生体内活動パターンを示すだけでなく、そのような培養と非常に正確に相互作用することができる真の 3 次元ネットワークを構築するという、非常に野心的な学際的な事業を提案しました。これにより、電気刺激を介して個々のコンポーネントの活動を時間の経過とともに追跡および調整できるようになります。
人間は周期的な三次元の足場上で特定の脳活動を模倣し、多能性幹細胞から派生した神経ネットワークを開発して神経ネットワークを監視および制御することができ、これは神経学の発達に関する広範かつ詳細な研究にも役立ちます。
MESO-BRAIN プロジェクトは、神経細胞の成長とヒトの疾患の病理についての理解を深めるとともに、大規模なヒト細胞ベースのアッセイによって、毒性化合物や薬理化合物が神経ネットワーク活動の調節に及ぼす影響を調べることを可能にします。
最終的に、このプロジェクトは、外傷、認知症、パーキンソン病などの神経疾患の理解と治療の向上に役立つ可能性があります。さらに、より生理学的に適したヒトモデルの使用により、薬物スクリーニングの効率が向上し、動物実験の必要性が減ります。
幹細胞、神経ネットワーク

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