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MESO-BRAIN首倡通过3D 纳米打印复制大脑神经网络,并接收370万美元电子商务资金
2016-06-15
  
[据3Ders网站2016年6月10日报道]  3D打印技术似乎正在向脑科学领域渗透。就在2周前,苏格兰研究人员透露,他们正在使用3D打印脑肿瘤复制品来推动癌症研究,现在阿斯顿大学的研究人员正在进一步进行研究。通过MESO-BRAIN倡议,他们将使用3D 纳米打印支架构建人工神经网络,它将被用于研究大脑发育和疾病。为了实现这一雄心勃勃的项目,MESO-BRAIN财团已收到欧盟委员会和新兴技术(FET)资助项目的370万美元。
这个雄心勃勃的MESO-BRAIN项目是由阿斯顿大学的研究人员领导的,而且包括来自阿西诺生物科学研究所、汉诺威激光中心、巴塞罗那大学光子科学研究所、以及风筝创新的专家。在共同努力下,他们将将涉及干细胞、光学、物理、3D纳米打印、电生理和分子生物学全方位的专业领域结合在一起。
简而言之,他们试图找到人类复杂的大脑神经网络的更多信息,这在人类发展,疾病进展和神经元的生长中发挥了至关重要的作用。如果成功的话,MESO-BRAIN通过在实验室模仿病大脑的活动将极大地提高我们对诸如帕金森病和老年痴呆症等大脑疾病的认识。此外,他们的模型可以促进大规模的人体细胞检测的发展,这可用于开发新一代的药物,减少所需要的动物试验。
据MESO-BRAIN项目负责人艾迪科·阮弗路威教授透漏,这种大脑模型如果没有3D打印是不可能实现的。“我们为了实现这个项目的提议直到最近都是科幻小说里的东西。通过3D 纳米打印从大脑中提取和复制神经网络改变了这种情况,”他说,“MESO-BRAIN项目具有潜在的革命性的方式,我们能够理解疾病的发生和发展,并且发现治疗痴呆症患者或脑损伤的方法。我们已经迫不及待地要开始了!”
那么这些3D打印的大脑模型是如何实现的呢?MESO-BRAIN项目的基础是一系列已分化为神经元的人类诱导多能干细胞(iPS细胞)。将这些干细胞放置到一个可重造的三维支架(基于大脑皮质模块)中提供支持,一个模拟大脑活动的人工神经网络就此形成。
研究人员正计划使用纳米级的激光3D打印制造这些脚手架。由此产生的结构采用纳米电极实现下游的神经网络运作的电生理分析。研究人员还透露,他们将使用尖端的光片和快速体积成像技术对细胞水平上的3D打印做光学分析。
MESO-BRAIN团队相信,这是一种与生理相关的人体模型,可以使医学的发展焕发生机并且产生新的见解。3D打印人脑模型预计将在2016年9月开始,研究计划需要再花费三年的时间。这仅仅是一个创新的研究,作为欧洲委员会未来和新兴技术计划的一部分,它已经拨出906亿美元用于2014和2020之间的科学研究。(工业和信息化部电子科学技术情报研究所 宋文文)

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