深入“迷你大腦” 超小腦電圖電極帽更詳盡檢測類器官
【化工儀器網 項目成果】類器官是一種利用成體干細胞，在體外培育而成，具備三維結構的微器官。其作用就是在體外構建一個類似體內的器官環境，再針對性的給藥，就可篩選出哪種藥物最適合該環境的治療，從而給予患者一定的用藥參考。研究人員可以通過類器官來模擬人類發育和疾病，因為類器官是從人類干細胞或成年細胞產生的誘導性多能干細胞生長而來的，它們的成分和結構也與原發組織相似，并且易于操作和冷凍保存。
自從十多年前首次創造出類器官以來，研究人員對干細胞進行了改造，創造出小型的腎臟、肺、肝臟和大腦。這些復雜的微模型被用來研究器官是如何發育的。類器官，特別是迷你大腦，在醫學研究中越來越重要，因為它們可用于原本需要人類或動物測試的實驗。然而目前傳統儀器只能檢查類器官表面的有限的細胞，研究人員希望了解盡可能多的大腦細胞，以了解這些細胞的狀態，它們如何交流以及它們的時空電模式。
腦電圖(EEG)是一種無創的測量大腦電活動的方法，它需要將電極放置在頭皮上，記錄神經元內及周圍電流所產生的電壓電位。一方面，在臨床診斷方面，EEG與腦觸發神經康復治療相吻合。另一方面，EEG不僅是實驗心理學領域中，提供大腦相關結構的主要工具，而且還是一種神經成像方法，在計算神經科學中得到了廣泛應用。
受普通電極帽的啟發，美國約翰斯·霍普金斯大學一研究研究團隊利用帶有導電聚合物涂層金屬電極的自折疊聚合物小葉，為腦類器官創造了微型腦電圖電極帽。微型帽包裹著腦類器官的整個球，能夠對整個表面進行3D記錄，這樣研究人員就可以在藥物測試期間“收聽”神經元的自發電通信。預計該數據將優于傳統電極的電流讀數。
該項發明是新研究的基礎，為理解人腦的發育和工作提供了一個重要工具，有了類器官的更詳細信息，就可以研究消費品中使用的化學物質，如殺蟲劑、阻燃劑等是否會導致大腦發育問題。除此之外，這種微型帽還有可能減少傳統測試化學物質所需的動物數量。
(資料來源：科技日報)
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