哈佛大学在微流控芯片上开发人造大脑

哈佛大学 2018-10-29 13:32:04

  据悉,哈佛大学在聚合物微流控芯片上构造出了复杂的人造大脑,并且正在使用甲基苯丙胺()来测试这颗大脑的生理反应,这一研究发表在国际著名《Nature Biotechnology》上。该技术代表了器官芯片技术的前沿科技,这种模拟器官功能的方法将人细胞培养物整合到微流控芯片(Microfluidic chip)中,并观察对新和刺激的反应。

  哈佛大学科研人员选择来作为刺激源,试图利用该大脑芯片对神经血管不同部位的代谢作用,从而进一步研究大脑的功能。这不仅有助于解开常见的成瘾物质对大脑的影响,也可以为诸如毒品等成瘾物质的治疗提供信息,而且有助于开拓新方法,为大脑中的正确目标提供有用的药物。通过进一步的研究,科学家有望开创新的方式,将正确的药物输送到大脑的相应部位。

  该研究团队也试图复制血脑屏障(blood-brain barrier)的作用。这种半渗透性过滤器的作用是允许像水和葡萄糖这样有用的物质从血液中流向神经元,同时不让它们接触到具有潜在危害的。为了模拟血脑屏障作用,该团队将一个装满神经细胞的大脑芯片与两个含有内皮细胞、星形细胞和周细胞(这是控制脑屏障的细胞类型)的脑屏障芯片连接起来。

  除了药物实验外,该芯片也适用于神经病理学研究。研究人员通过把中风、阿尔茨海默症、创伤性脑损伤或其他疾病患者的细胞集成到芯片中,并使用基因编辑的方法准确检测疾病。