莫纳什大学工程研究人员成功地使用含有活神经细胞(神经元)的“生物墨水”来打印3D神经网络，这种网络可以在实验室中生长，并传输和响应神经信号。

利用组织工程的方法，以及分别使用含有活细胞和非细胞材料的两种生物墨水进行生物打印，研究人员能够模拟大脑中灰质和白质的排列。

领导这项研究的材料科学与工程系教授约翰·福赛斯(John Forsythe)说，虽然二维神经细胞培养以前被用于研究神经网络的形成和疾病机制，但那些相对平坦的结构并不能反映神经元生长和与周围环境相互作用的方式。

福赛斯教授说:“在这项研究中培养的网络紧密地复制了活体大脑中电路的3D性质，神经细胞扩展称为神经突的过程，在皮层的不同层之间形成连接。”

“我们发现，从打印的‘灰质’或细胞层的神经元中生长出来的突起很容易穿过‘白质’层，并将其用作与其他层的神经元交流的‘高速公路’。”

“我们不仅能够构建一个类似于我们在大脑区域中看到的基本布局，我们还发现神经元实际上以相似的方式表现和执行。”

敏感的电生理测量证实，除了电刺激和药物刺激引起的反应外，3D神经元网络中还发生了自发的神经样活动。

组织工程3D网络中可检测的电活动的存在代表了神经科学和生物打印领域的重要一步。

生物打印的3D神经网络很可能是一个很有前途的平台，用于研究神经和神经网络如何形成和生长，研究某些疾病如何影响神经传递，以及筛选药物对神经细胞和神经系统的影响。

这项名为“独立生物打印水凝胶结构中的3D功能神经元网络”的研究发表在《高级医疗材料》https://doi.org/10.1002/adhm.202400801上

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