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窥视人类的“小脑”以了解大脑，研究疾病并测试新药

时间：2022-06-03 16:25:06 来源：

共聚焦显微镜对七个月大的3D“微型大脑”进行成像，以揭示整个过程中单个神经元的结构。

揭示“小脑”内部结构的细节可能有助于加速药物研究，并可能为某些动物试验提供替代方法。

“小脑”是几种不同类型的人类脑细胞的针头大小的集合。它们被用作一种工具，使科学家能够了解大脑如何发育，研究疾病和测试新药。个性化的“小脑”可以从人的头发或皮肤样本中产生的干细胞中生长出来，可以揭示出脑疾病如何在个体中发展以及该人对药物的反应。

由HEPIA和Wyss生物与神经工程学中心的科学家和工程师组成的团队今天发表在《生物工程与生物技术前沿》杂志上的研究首次揭示了“小脑”的详细内部解剖结构。

该论文的资深作者，HEPIA组织工程实验室的Adrien Roux教授说：“尽管'微型大脑'的发展有所进展，但直到现在为止，仍很难详细了解内部的情况。”

“通常，要查看'迷你大脑'的内部，我们将其切成薄片，然后在显微镜下的幻灯片上查看。这是一个很慢的过程，可能会损坏样品。现在，我们首次在完整的“微型大脑”中制作了单个神经元的高分辨率3D图像，揭示了它们的显着复杂性。该论文的主要作者Subashika Govindan博士补充说，他在HEPIA和现在是印度马德拉斯技术学院（IITM）的Wellcome DBT早期职业研究员。

该团队将标记个体神经元的新技术与一种使整个样本完全透明的方法结合在一起。

Wyss中心的光片显微镜。

利用Wyss中心的显微镜功能，该团队开发了最先进的定制模块，其中包括定制的样品架和灵敏的成像检测器，可捕获整个完整“微型大脑”的3D图像，而无需对其进行切片。然后，他们可以可视化和分析特定神经元的3D形态及其在“迷你脑”内部的解剖分布。

Wyss中心显微镜设施经理Laura Batti博士说：“人类的“小脑”的寿命超过一年，并且借助我们更详细地可视化它们的新功能，我们可以预见诸如减少某些动物测试之类的好处。

新方法还可以使大量“微型大脑”成像，使其适合用于药物发现或毒性测试的高通量筛选。它具有可重现性和成本效益，并且可能有助于加速个性化医学研究。

Subashika Govindan，Laura Batti，Samira F. Osterop，Luc Stoppini和Adrien Roux发表的论文“微型大脑的生成，神经元标记和3D成像”发表在《生物工程与生物技术前沿》上。DOI：10.3389 / fbioe.2020.582650


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