Don't Miss

新成像法證人腦細胞可連接鼠皮層

By on January 4, 2023

原文刊於信報財經新聞「StartupBeat創科鬥室

美國加州大學聖地牙哥分校(UCSD)的研究團隊,開發了一種全新成像法,結合透明石墨烯微電極陣列(Array)及雙光子成像(Two-photon imaging)技術,證明植入老鼠體內的人腦類器官(Organoid)已與老鼠的腦皮層(Cortex)連接,並能對外部感官刺激作出反應。

對外部感官刺激有反應

科技媒體New Atlas報道,人類類器官是指把人類皮膚細胞還原成幹細胞後,培育為迷你但功能正常的器官。由幹細胞培育的類器官,更接近人體真實情況,因此類器官通常用於模擬發育、疾病及藥物反應等實驗。目前,科學家已培育出的類器官,包括大腦、心臟、肺、肝、腎、胃、眼睛、胰腺,以至血管及毛囊。

雙光子成像是一種顯微鏡技術,可以對厚度達一毫米的活組織成像。(UCSD網上圖片)

去年10月,美國史丹福大學的研究員首次把人腦類器官植入老鼠體內,並發現人腦細胞與老鼠的神經形成聯繫。是次UCSD的新研究,正是基於史丹福大學研究的延伸,利用全新的成像方法,證實植入老鼠體內的人腦類器官能對刺激作出反應。

有見現有技術難以捕捉僅幾毫秒的大腦活動,UCSD團隊結合兩種技術用以成像。首先,團隊在已移植的類器官頂部,放置了一個透明石墨烯微電極陣列,用來記錄人腦細胞及老鼠腦組織之間的神經活動;然後,再以雙光子顯微鏡對大腦成像。結果發現,老鼠腦皮層的血管已接通人腦類器官,並向其提供氧氣及營養。

透過觀察類器官上方電極通道的電活動,表明類器官對刺激的反應與周圍組織相同。(UCSD網上圖片)

冀成神經疾病治療方案

植入人腦類器官三星期後,團隊在老鼠眼前閃起白光,並觀察老鼠大腦細胞活動。結果發現,石墨烯電極指出,從視覺皮層傳出明顯的神經訊號,顯示人腦類器官與老鼠大腦組織連接,且對外界刺激有反應。在11個星期後,團隊認為,人腦類器官在功能上已愈來愈融入老鼠。

團隊計劃把新技術用於模擬並觀察神經系統疾病的情況,日後或有望發現新的治療方案;有關研究已發表在學術期刊《自然通訊》。

支持 StartupBeat

如欲投稿、報料,發布新聞稿或採訪通知,按這裏聯絡我們