MIT出品，5美元就能生产大脑类器官

　　

仅花费一杯咖啡钱，你就能生长和培养人脑组织。利用这个5美元的可清洗和可重复使用的微芯片，科学家们可以在显微镜下实时观察自组织大脑样本，脑类器官。

该装置被称为“微流体生物反应器”，是一个4×6厘米的芯片，包括大脑类器官生长的小孔。每个都充满了营养丰富的液体，这些液体被自动泵入和抽出，就像冲洗人脑的液体一样。

使用这个系统，印度马德拉斯理工学院的Ikram Khan和麻省理工学院（MIT）的同事现在报告了七天内大脑器官的生长情况。Khan说，结果表明脑细胞可以在芯片内茁壮成长。

在实验室中培养脑组织理论上可以让科学家测试个体患者的大脑对不同种类药物的反应。

已经存在用于生长脑类器官的装置，但是由于这些培养皿被密封以避免空气中微生物的污染，所以你不可能添加氨基酸，维生素，盐和葡萄糖等营养素或去除细胞产生的废物。结果，细胞通常在几天内死亡。

为了解决这个问题，研究人员此前通过添加微小的管子来向脑组织输送营养。但是这些设备的不透明设计使得无法观察皿内发生了什么-这是一个重大问题，特别是如果科学家想知道组织对药物的反应。

所以Khan和他的同事们设计了一种新的，更简单的设备：将生长平台、微型管、药物注射通道甚至流体加温室整合到一个芯片上，采用牙科手术中使用的同一种生物相容性树脂进行3D打印生产。生物反应器通过封闭培养箱中提供完整可见性的试管，控制补充流体和废物提取。

为了测试他们的系统，研究人员将人脑分化的干细胞放入孔中，并编程流体流过芯片。使用平台上方的显微镜，他们可以观察大脑组织发育一整周-基本上直到类器官在他们的小孔中用完空间。

麻省理工学院的ChloéDelépine说，在那段时间里，他们看到细胞增殖并形成了类似于真实大脑中的空洞的心室状结构。心室被看起来与新皮层相似的组织包围，新皮层是负责思维，推理和语言理解等高阶功能的大脑层。

Delépine说，人类大脑类器官以前在实验室中也达到了这样的发展水平，但我们的研究标志着它首次发生在允许组织如此良好的可见性和如此便宜的设备中。

Khan说：“我的目标是让全世界需要医疗保健需求的人们都能接触到这项技术。”他在印度创建了一家初创公司来实现这一目标。

原文检索：Biomicrofluidics，DOI:10.1063/5.0041027