3D生物打印技術(shù)是一種能夠在數字三維模型驅動(dòng)下，按照增材制造原理定位裝配生物材料或細胞單元，制造醫療器械、組織工程支架和組織器官等制品的裝備。神經(jīng)系統疾病一直困擾著(zhù)全球的老年人，隨著(zhù)3D生物打印技術(shù)的問(wèn)世，這些疾病將有更好的解決方案。

近日，來(lái)自美國明尼蘇達大學(xué)的研究人員通過(guò)3D打印創(chuàng )建了一種透明頭骨，將其植入小鼠顱內可實(shí)時(shí)觀(guān)察小鼠全腦表面的神經(jīng)活動(dòng)。這將有助于理解腦震蕩、阿爾茲海默癥和帕金森病等人類(lèi)腦疾的發(fā)病機理。新研究已經(jīng)在線(xiàn)發(fā)表在《NatureCommunication》上，科學(xué)家說(shuō)它可以幫助研究人員掌握小鼠大腦全局動(dòng)態(tài)。

最新的腦科學(xué)研究認為，一部分腦區的活動(dòng)會(huì )同時(shí)對其他腦區造成影響。通訊作者、生物醫學(xué)工程系與機械工程系助理教授SuhasabKodandaramaiah說(shuō)：“這種技術(shù)使我們激活某個(gè)特定腦區時(shí)，以前所未有的控制水平和精度觀(guān)察到其余大部分大腦皮層的活動(dòng)。”

研究示圖

研究人員首先對小鼠頭骨進(jìn)行掃描，3D打印出與原始頭骨輪廓相同的透明人造頭骨，并通過(guò)手術(shù)置換掉小鼠頭骨。研究顯示，小鼠身體并不排斥植入體，因此研究人員可以連續幾個(gè)月研究同一只小鼠的大腦。

試驗小鼠（示圖）

在一項實(shí)驗中，研究人員觀(guān)察小鼠某個(gè)腦區的輕微腦震蕩會(huì )如何影響其他腦區。視頻顯示，鼠腦腦電波信號的亮度隨神經(jīng)活動(dòng)漲落而閃爍變化，但研究人員還未搞清腦區的全局協(xié)調性變化與行為之間的關(guān)聯(lián)。

鼠腦和人腦有諸多相似之處。研究人員說(shuō)，利用可植入的透明3D打印頭骨對小鼠大腦進(jìn)行研究，可以幫助人們更好地理解阿爾茨海默病等人腦退行性疾病的機理。

阿爾茲海默癥患者

目前，3D生物打印技術(shù)已經(jīng)可以成功打印出人類(lèi)耳朵軟骨組織、肝臟、皮膚等組織單位，為有需求的患者提供替代的器官。相信在未來(lái)，3D生物打印技術(shù)可以為器官移植、神經(jīng)系統疾病提供更完善的解決方案。

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