世界首創以複合奈米技術製備仿生血腦屏障

小編: 單細胞邊緣人

義大利技術研究院研發出一款仿血腦屏障結構的裝置,此研究已刊登在知名的科學期刊”Small”上。血腦屏障在解剖學上的功能除了能保護中樞神經系統,亦能阻隔屏障外的有害物質或是藥物進入腦部。此款人工裝置結合了人造結構與生物成分兩大部分,未來這個仿生血腦屏障裝置可以提供研究人員了解藥物或奈米藥物傳輸系統如何通過血腦屏障並標靶到中樞神經系統的研究平台。如此得以找尋新的治療方式來治療腦癌、阿茲海默症與多發性硬化症等腦部疾病。

仿生血腦屏障的開發是結合許多的科學技術,包含微奈米製程、建模以及微流動態力學。此研究的人造結構部份是使用3D雙光子微影蝕刻技術進行開發,然後再結合血管內皮細胞做為生物部分,再將這兩者結合在一起即完成此微流道裝置。

世界首創以複合奈米技術製備仿生血腦屏障_1

微列印製程是使用3D列印技術,藉由雷射將光固化高分子由液態轉為固態,並透過層層堆疊建構出複雜的次微米立體結構。如此一來,研究人員就能透過這項技術精確地利用光固化塑酯開發出與人造血腦屏障。

而所製備出的仿生微血管支架是由50個直徑10 μm的平行圓柱通道組合而成,圓柱壁上均勻分布許多直徑1 μm的特殊小孔洞,之後將血管內皮細胞培養在支架上使細胞能發展成生物屏障,即完成仿生血腦屏障的製作。此人工裝置僅數個毫米大,能夠承受與腦部血流相當的壓力,以利後續研究使用。

參考資料:

  1. First Hybrid Nanotech Device Mimicking Blood-Brain Barrier
  2. Blood Brain Barrier Illustration
  3. Biomedicine: A 3D Real‐Scale, Biomimetic, and Biohybrid Model of the Blood‐Brain Barrier Fabricated through Two‐Photon Lithography

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