三维印刷的未来…住人类的大脑吗?

如果你到奇怪的技术技巧,现在可以用3 - d打印机制造塑料的复制品你自己的大脑。你把头部核磁共振扫描,然后运行数据通过程序调用FreeSurfer。该软件创建一个三维表面地图大脑皮层的,可以用来制造一个模型。但是如果你想要真正的有血有肉的复制你的大脑?

这样做可能很快就可以通过三维生物打印,3 - d打印机喷连续层的人工培养的人类细胞,并使用它们构建一个组织或者一个完整的器官。虽然没有人接近复制一个实际的脑功能,卡耐基梅隆大学的研究人员最近的一项生物打印突破可以带给我们更近了。

CMU副教授和生物工程研究亚当·范伯格说,新开发的过程使3 - d打印机能够用非常柔软的材料——例如,人类灰质和放下层,保持稳定。

“3 - d打印机已存在多年,但他们几乎打印刚性材料——金属、陶瓷和聚合物熔体在短暂的第二个然后再艰难,”他说。“但是印刷用软材料,如我们自己的组织一直是一个挑战。当你放下一层,这是很难稳定层下面。想象一个果冻模子:整件事晃动起来。如果你想建立一个复杂的生理结构,这是艰难的,因为它变得更不稳定。”

停止摆动

为了解决这个难题,费恩伯格和他的同事们想出如何治疗蛋白的特殊工18新利最新登入艺把他们深入底层的角落和缝隙表面形成坚固的粘结。

Feinberg预览卡内基梅隆大学最近的技术GEM4会议处理的一些最新进展,研讨会在医学和生物工程技术的关系。在一个会话中,参与者学会如何放下胶原凝胶层创建一个模拟大脑相同的几何和力学18新利最新登入性能,如强度、硬度和拉伸或变形的能力,作为一个实际的人。

这样的真实模型,范伯格说,可能是非常有用的。研究人员正试图了解更多关于创伤性脑损伤造成的损害,以及如何解决它。18新利最新登入即便如此,范伯格强调有很大的不同与一些类人脑属性创建一个凝胶副本和打印一个真正的人类大脑。“我们非常远,作为一个现实,”他说。

与许多事情一样,魔鬼在于细节。一个典型的人类大脑重量约3磅(1.4千克)重包含近1亿个神经元,不同结构和高度专业化的功能,如感官信息收集或传送信号,告诉身体的肌肉要做什么。18luck手机登录科学家们还不能够操纵干细胞使所有这些不同类型的细胞,即使他们做了,他们仍然不知道他们如何连接复制大脑的令人难以置信的错综复杂的神经通路。18新利最新登入

“核磁共振扫描的大脑可以创建一个3 d模型,但它没有解决所有这些不同类型的神经元在哪里,”范伯格说。18新利最新登入

过去的印刷

2013年,牛津大学的研究人员成功地生物打印合成神经组织——包含微小水滴状的液体由脂质层,可以传输电信号的方式类似于你的大脑。但这些网络是脆弱的,几周的保质期,而大脑的连接将会持续一生。

此外,一个真正的大脑也需要一个复杂的血管系统为其细胞提供营养。2014年,哈佛大学的研究人员首次bioprint一张人体组织与血管交错,但他们仍然远离能够复制的小毛细血管活组织的需求。

最后,即使我们得到,我们可以打印一个完整的大脑,有挑战的实际功能,认为,记住,发展自我意识,处理感觉信息,和所有其他的技巧,你的大脑自诞生以来一直做的。18luck手机登录“我们真的不了解,所有发生,”范伯格说。18新利最新登入“所以工程的工作将是非常困难的。”

Feinberg认为这是更有可能,而不是打印整个大脑,未来的医生可能打印小块的脑组织,他们可以用它来代替受伤的区域。