报告题目:

基于多孔隙水凝胶构建神经化类器官

报告人:

姚斌

所在单位:

天津大学

报告人简介:

姚斌，天津大学医学院副教授，获得科技部重点研发项目（承担子课题）、国家自然科学基金、博士后面上项目、深圳市自然基金面上项目、天津市自然科学基金、天津市卫健委科技项目以及多项企业产学研科技转化项目等资助，入选2021年北洋英才计划，近5年以第一作者/通讯作者在Science Advances, The Innovation, Cell Reports Physical Science, Advanced Science, Bioactive Materials, Biofabrication, Burns & Truama, Cell Death & Disease等领域权威期刊发表40余篇文章，累计论文60余篇，总引用>900次，申请中国发明专利共10余项，获得中国生物材料大会科学技术进步一等奖，研究成果被国家自然科学基金、Bioart、EFL等公众号报道，担任《Exploration》、《Burns&Truama》《Military Medical Research》等多本权威期刊青年编委和客座编辑。

报告摘要:

神经系统疾病药物研发进展受到模型缺乏的阻碍。大多数有前景的治疗策略都是基于动物模型的研究提出的，然而，动物模型很难准确反映出人类特有的神经发育特征。因此，建立体外模型研究神经再生与疾病发生的分子机制至关重要。尽管二维（2D）神经元培养被广泛用于研究神经元生长、分化、网络形成和疾病机制，但它无法重现神经系统的体内复杂性。生物3D打印技术为构建具有固有三维空间、生物复杂性和生物活性的体外神经系统模型提供了一个有前景的平台。然而，传统的水凝胶具有致密的网络结构，被包裹的细胞受到密集网络结构的限制，在扩散和增殖等方面受到限制。为了解决这些问题，我们开发了一种基于水相两相乳液系统的神经元特异性微孔隙生物墨水，其主要组成部分为甲基丙烯酰明胶（GelMA）和右旋糖酐。这种GelMA-右旋糖酐生物墨水具有可调节的相互连通的互联多孔性，并且具有出色的光固化生物打印的性质。基于这种生物墨水，成功制造了中枢和外周神经模型，探索了中枢神经模型中炎症条件下的细胞相互作用，以及外周神经模型在高血糖和高胆固醇影响下神经元和胶质细胞的形态变化。因此，它可以帮助研究人员模拟和研究在病理条件下（如糖尿病等），神经系统为何会受到影响，同时它也为开发新的治疗策略提供了一个强大的工具实现了体外神经细胞的功能连接。