窥视“迷你大脑”可以增进对人脑的了解

窥视“迷你大脑”可以增进对人脑的了解
Wyss中心的光片显微镜。资料来源:维斯中心

“迷你大脑”是由几种不同类型的人类脑细胞组成的针头大小的集合。它们被用作一种工具,使科学家能够了解大脑是如何发育的,研究疾病和测试新药。个性化的“迷你大脑”可以从人类头发或皮肤样本中提取的干细胞中培养出来,这可能会揭示大脑疾病在个体中的发展过程,以及这个人对药物的反应。

今天,来自HEPIA和Wyss生物和神经工程中心的科学家和工程师团队在该杂志上发表了这项研究生物工程与生物技术前沿“,的详细内部解剖。,这是第一次。

该论文的资深作者、组织工程实验室的Adrien Roux教授说:“尽管在培养‘迷你大脑’方面取得了进展,但直到现在,我们都很难详细了解里面发生了什么。”

“通常情况下,为了查看‘迷你大脑’的内部,我们将其切成薄片,然后在显微镜下在载玻片上观察。这是一个缓慢的过程,可能会损坏样品。现在,我们第一次在完整的‘迷你大脑’中产生了单个神经元的高分辨率3d图像,揭示了它们惊人的复杂性,”论文的主要作者Subashika Govindan博士补充道,他在HEPIA进行了这项工作,现在是印度马德ras理工学院(IITM)的Wellcome DBT早期职业研究员。

该团队将一种标记单个神经元的新技术与一种使整个样本完全透明的方法结合起来。

揭示“迷你大脑”内部结构的细节有助于加速药物研究,并可能为一些动物试验提供替代方案。“迷你大脑”是由几种不同类型的人类脑细胞组成的针头大小的集合。它们被用作一种工具,使科学家能够了解大脑是如何发育的,研究疾病和测试新药。个性化的“迷你大脑”可以从人类头发或皮肤样本中提取的干细胞中培养出来,这可能会揭示大脑疾病在个体中的发展过程,以及这个人对药物的反应。来源:Wyss生物和神经工程中心,日内瓦,瑞士和HEPIA

利用Wyss中心的显微镜功能,该团队开发了一种最先进的定制模块,包括定制的样品支架和敏感的成像探测器,用于捕捉完整的“迷你大脑”的3d图像,而无需切片。然后,他们能够可视化和分析特定神经元的三维形态及其在“迷你大脑”中的解剖分布。

Wyss中心显微镜设备经理劳拉·巴蒂博士说:“人类的‘迷你大脑’有一个很小的大脑在一年多的时间里,我们有了更详细地可视化它们的新能力,我们可以预见到减少一些动物实验等好处。”

窥视“迷你大脑”可以增进对人脑的了解
一个7个月大的3D“迷你大脑”用共聚焦显微镜成像,以揭示整个单个神经元的结构。信贷:HEPIA

这种新方法还可以对大量的“迷你大脑”进行成像,使其适用于用于药物发现或毒性测试。它具有可重复性和成本效益,可能有助于加速个性化医学研究。

更多信息:Subashika Govindan等人,大规模生成,神经元标记和微型大脑的3D成像,生物工程与生物技术前沿“,(2021)。DOI: 10.3389 / fbioe.2020.582650
Wyss生物与神经工程中心提供
引用:窥探“迷你大脑”可以促进对人脑的了解(2021年1月7日),检索自2022年11月15日//www.pyrotek-europe.com/news/2021-01-peeking-mini-brains-boost-human-brain.html
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