微型生物电子机器有望揭开大脑发育过程神秘面

由西北大学、雪莉·瑞恩能力实验室和伊利诺伊大学芝加哥分校的科研团队共同开创的一项新技术，正在为我们揭示大脑发育的奥秘以及修复神经创伤和神经退行性疾病的可行之道。这项研究，作为《科学进展》杂志的封面故事，正在引领着科学界的新一轮热潮。

这个研究团队利用人类诱导多能干细胞，创建了一种类似于“迷你大脑”的皮质球体。借助他们开发的3-D神经接口系统，他们如同在盘中打造了一个迷你实验室，用以深入研究人类大脑的体外发展和自我修复过程。

这个平台具有革命性的意义，它使得科学家能够在不直接接触人类和进行侵入性测试的情况下，对人体组织进行深入研究。通过捐献有限的细胞样本，如血液或皮肤，科学家可以重新编程这些细胞以产生与人的基因身份相同的大脑球体。通过将这项技术与个性化医学方法相结合，研究人员将能够更快地获取洞察力，并产生新型干预措施。

"这项研究推动的进展将为我们研究和理解大脑的方式开启新的篇章。" Shirley Ryan Ability Lab的Colin Franz博士如此表述。随着三维平台的开发和验证，他们将对神经损伤恢复和与神经退行性疾病斗争的患者进行更有针对性的研究。

西北大学的博士后研究员Yoonseok Park补充道，"这只是全新小型化、三维生物电子系统的开始。我们可以构建这类系统来扩大再生医学领域的能力。"他们的目标是构建更复杂的神经回路和动态组织，如跳动的心脏。

当前用于组织培养的电极阵列是2D平面的，无法匹配自然界中的复杂结构设计，如人类大脑的电极阵列。这个团队的突破在于他们成功地在小型、柔软的3D电子器件中融入多种材料，以模仿人体中的复杂生物形状。这种技术使我们不再需要为了与生物学接口的最佳形式而牺牲功能。

接下来，科学家们将利用这些设备更深入地了解神经系统疾病，测试具有临床潜力的药物和疗法，并比较不同的患者衍生细胞模型。他们希望通过这个平台打开再生神经康复医学的新实验和新发现的大门。最终，这种理解将使我们能够更好地掌握个体差异，这些差异可能是神经系统康复结果巨大差异的原因。

这项技术的诞生标志着我们对大脑的理解进入了一个全新的时代。科学家们正以前所未有的方式探索大脑的秘密，并有望为神经创伤和神经退行性疾病患者带来希望。这是一项具有巨大潜力的研究，值得我们持续关注。【来源Beta.COM】