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人类干细胞培育出3D微型大脑

据最新一期美国《细胞》杂志报道,美国科学家借助人类干细胞培育出一个3D“微型大脑”,并发现其在结构和功能上比目前广泛使用的2D模型更为接近真正的大脑。新模型将有助于科学家更好地理解大脑发育,以及阿尔茨海默氏症或精神分裂症等神经系统疾病。 美国索尔克研究所基因分析实验室主任约瑟夫·埃克教授说,将人脑细胞培育为微型3D器官是一项重大的突破。有了在结构上最为接近实际大脑的模型,科学家就能通过观察其遗传和表观遗传特征来寻求其最为接近实际大脑的功能。 多年来,细胞生物学家通过化学方法促使胚胎干细胞在培养皿中发育(分化)成各种类型的脑细胞。研究人员可从这些单层细胞中收集大量信息,但局限于这些真实的脑组织是2D的。2013年,欧洲研究人员开发出一种新方法,可在3D凝胶中生长胚胎脑细胞,并分化成类似真实大脑的多层脑细胞。然而,这些实验室培养的被称为类器官的迷你大脑与真实大脑之间在功能上的差异并不明确。 索尔克研究所对大脑发育早期阶段的......阅读全文

3D打印技术首次造出类脑组织

  以低温技术克服软组织打印难   科技日报北京1月15日电 美国《趣味科学》网站日前报道称,英国科学家近日使用新的3D打印技术,首次打印出像人脑一样柔软的类脑组织,朝最终3D打印出功能齐备的完整大脑迈出重要一步。   以往,只有相对硬一些的材料可被3D打印出来,而大脑、肺等软组织,一般很难通过

Biomaterials:3D打印技术用于大脑研究

  在一项发表在Biomaterials杂志的研究中,来自澳大利亚和美国的一队研究人员用3D方法打印大脑结构的方法,以便培养神经细胞模拟真实的大脑。  大脑占有2%体重,由超过一亿个神经元细胞组成,是个非常复杂的器官。科学家能运用动物模型研究大脑,但最近很多工作都在试图寻求替代品,此举受到英国国家中

3D打印技术首次造出类脑组织

  美国《趣味科学》网站日前报道称,英国科学家近日使用新的3D打印技术,首次打印出像人脑一样柔软的类脑组织,朝最终3D打印出功能齐备的完整大脑迈出重要一步。  以往,只有相对硬一些的材料可被3D打印出来,而大脑、肺等软组织,一般很难通过3D打印技术获得。这是因为3D打印过程涉及逐层建造物体,下层要能

Nature:科学家首次获得完整透明的3D大脑

  日前,斯坦福大学的一支跨学科研究小组将神经学与化学工程结合起来,开发了一种名为“CLARITY”的突破性技术,获得了透明而完整的小鼠大脑,这一新技术保留了大脑3D结构、神经回路及其他生物机制的完整性,展现了大脑中复杂的精细连接和分子结构。这一成就将转变我们研究大脑的方式,在此基础上,人们可以根据

美科学家发布高分辨率完整小鼠大脑三维地图集

艾伦小鼠大脑通用坐标框架第三版  经过3年密集的数据收集和仔细绘图,制图者的工作完成了。他们绘制了复杂“地形”,包括高峰、山谷和边界,但实物只有半英寸长,重量还不及一粒软心豆粒糖:实验室老鼠的大脑。  在5月7日发表于《细胞》上的一篇论文中,美国艾伦脑科学研究所科学家描述了这一制图壮举——艾伦小鼠大

汇总:所有你该知道的AR/VR/3D技术与发展(一)

  3D和“全息影像”这些词听得大家耳朵都起茧了。从松下在2010年发布首个3D电视系统起,到现在的虚拟现实和增强现实技术,这些词已经融入到我们的流行文化中,越来越成为我们所关注的焦点。毕竟现实世界是立体的,我们又何必把自己的体验限制在平面的屏幕上呢?  从2D过渡到3D是一个自然的过程,正如上世纪

人类大脑3D结构高清图首次绘制 有助研究脑通信

人类大脑3D结构高清图首次绘制  目前,美国“人类连接体项目(HCP)”最新公布人类高清大脑图像,这是首次绘制的3D大脑思维连接图,将有助于科学家更好地理解人类大脑组织。   HCP项目历时5年,来自10个研究机构的100多位研究员参加了研究工作,他们公布的数据资料将帮助探索大脑回路和个体

人多能性干细胞ESCs/iPSCs在诱导脑类器官的应用(一)

过去,中枢神经系统(CNS)药物研究主要依赖于啮齿动物模型或细胞体外模型等传统方法。由于人类和啮齿类动物间的物种差异,所获得的数据难以真实地模拟神经发育和疾病机制等。随着干细胞技术的发展,培养人大脑类器官成为目前神经科学研究领域炙手可热的研究项目。大脑类器官是模拟人脑的生理特性的独特的工具,可用于研

著名学者携清华学子Cell发表新成像技术

  洛克菲勒大学的研究团队五月二十六日在Cell杂志上发布了一个强大的成像技术。该技术可以抓拍整个大脑中的所有活跃神经元, 获取这些神经元的活性信息。这篇文章的通讯作者是著名神经科学家、洛克菲勒大学校长Marc Tessier-Lavigne,他将于今年九月正式出任斯坦福大学第1

科学家用干细胞模拟人脑 技术阻碍脑功能更高水平

  这个神经细胞集群——左侧有一个初级眼睛——不比一粒苹果籽大多少(如图所示)。这些神经细胞集群由胚胎干细胞发育而来,包含数量惊人的类似早期人脑的结构,其中包括视网膜组织、大脑皮层(大脑的最外层),以及脉络丛(处理脑脊髓液的腔洞)。   奥地利维也纳分子生物技术研究所的Juergen Knob

Sci Adv:3D打印技术有助于大脑胶质瘤的研究

  胶质母细胞瘤,尤其是快速生长的恶性肿瘤,其内部组成十分复杂。即使采用激进的治疗手段(通常包括手术,放疗和化疗),胶质母细胞瘤也难以得到完全清除,因此患者平均生存期仅有11至15个月。  近日,在《Science Advance》杂志上发表的研究中,伦斯勒大学生物医学工程教授Xavier Inte

利用两种大脑模型研究证明唐氏综合征治疗关键靶点

  根据罗格斯大学的一项研究,在唐氏综合征胎儿出生前锁定一个关键基因,将可能通过逆转异常的胚胎大脑发育从而改善出生后的认知功能。该论文于6月6日发表在Cell Stem Cell 杂志上。  利用可以转化为大脑中其它细胞的干细胞,研究人员开发了两种实验模型——一种活的3D“类器官”(Organoid

利用两种大脑模型研究证明唐氏综合征治疗关键靶点

  根据罗格斯大学的一项研究,唐氏综合征胎儿出生前锁定一个关键基因,将可能通过逆转异常的胚胎大脑发育从而改善出生后的认知功能。该论文6月6日发表于Cell Stem Cell。  利用可以转化为大脑中其它细胞的干细胞,研究人员开发了两种实验模型——一种活的3D“类器官”(Organoid)大脑模型和

谷歌AI自动重构3D大脑 最高精度绘制神经元

  [新智元导读]AI能够映射大脑神经元。人类大脑包含大约860亿个神经元,并且一个立方毫米的神经元可以产生超过1000TB的数据。由于其庞大的规模,绘制神经系统内部结构的过程是计算密集和繁琐的。为了加速这一过程,谷歌和德国马克斯普朗克神经生物学研究所的研究人员开发了一种基于深度学习的系统,可以自动

笛卡尔大脑前额叶突出

  笛卡尔大脑3D模型   勒内·笛卡尔始于“怀疑”。“ 我无法否认自己的存在,虽然我们怀疑……我思故我在。”这位生活在17世纪的哲学家和科学家写下了这样的名句。现在,研究人员正尝试通过重建其大脑,找出是什么造就了其独特思维。  科学家一直希望弄清天才的大脑,尤其是其表面形状,是否存在揭示其主人卓越

多篇论文同时揭示“返老还童”机制

  “长生不老”、“青春永驻”是人们永恒的梦想,一直以来,抗衰老研究都是十分热门的领域。最近,《自然-结构与分子生物学》、《自然-医学》、《科学》等杂志同时刊登出4篇文章,从不同角度探讨了逆转衰老的新方法。   Nat Struct Mol Biol:端粒酶原子水平结构首次得到解析   亚利桑那

3D内窥镜让微创外科手术更加精准

        内窥镜是一种光机电结合的精密仪器,用于观察人眼所不能直接观察到的物体体内组织和结构,被广泛应用于工业检测、工业微加工、医学诊断、微创手术等领域。从最初的硬管内窥镜到现在的光纤内窥镜以及电子内窥镜,内窥镜的技术发展日

2013年世界科技发展回顾 生物医学领域收获颇丰

美国  遗传学研究深入揭示、利用基因机制;细胞研究让多种细胞互换“身份”;再生医学造出多种器官组织。  田学科 (本报驻美国记者)在遗传学研究领域,杜克大学模仿人体细胞内复杂的基因调控过程,模拟出多种蛋白质如何通过复杂相互作用调控一个基因。  斯坦福大学设计出一种由DNA和RNA制成的生物晶体管——

《科学》封面研究解开世纪之谜:脑子“简单”又聪明?

  很多鸟十分聪明。一些科学实验表明,乌鸦可以从镜子中认出自己,会制造工具;鸽子学习英文拼写的水平足以与6岁儿童媲美,还能区分得出莫奈和毕加索的画。  尽管鸟类表现出了非凡的认知能力,有一个问题却让科学家困惑了一百多年:它们的大脑组织看起来是如此的简单,与我们人类为代表的哺乳动物无法相提并论。  根

光固化打印新技术的实用与展望

光,在人类文明史上极其重要。我们从发现光、了解光、研究光、到使用光,经历了千百年的技术变革。3D打印也无可避免的使用了光,其无接触式、灵活的交联方法让许多研究者对其趋之若鹜。本文带您深入浅出的看懂这种技术和未来的发展空间。关于光固化打印技术基于光固化的打印技术可在精确控制的光照下固化光敏聚合物形成结

研究发现3D类脑组织可在实验室中存活2个月

用丝蛋白制成的同心环状支架,可模拟新皮质的6个分层。每一环都被染成了不同颜色,并被分别填充了神经元神经元(黄绿色)依附在支架(蓝色)上的共聚焦显微镜图像扫描电子显微镜拍摄的丝蛋白支架的海绵状多孔结构  塔夫茨大学组织工程资源中心主管戴维·卡普兰博士带领的研究团队在美国《国家科学院学报》网络版上报告说

BioTechniques:超高分辨率显微镜的新进展

  近年来,超高分辨率显微镜(super-resolution microscopy)因进展迅速而频频登上头条。它突破了Ernst Abbe的衍射极限,让显微镜从此步入了纳米时代。在最新一期的《BioTechniques》杂志上,Abigail Sawyer和Joseph Martin介绍了显微镜的

如何复活大脑?无关起死回生,未来还有很长的路要走

  4月17日,Nature在线发表了一篇重磅文章,一个科研团队在猪死亡数小时后,可使取出的猪脑部分“复活”,在细胞层面恢复某些循环和神经功能。但研究人员强调,这离恢复完整的脑功能还相差甚远。  人类和哺乳动物的大脑相对其他动物来说可以说是非常发达,但是同时也十分脆弱和敏感。以往学界认为,当血流受到

科学家首次将老鼠内脏器官做成三维立体模型

  耶鲁大学工程师首次创造出完整的老鼠内脏器官3D模型。这些3D模型多种多样,十分逼真。这些3D模型就相当于可随意被操纵的虚拟3D活组织检查,但荧光显微法可以使这些3D组织在被显微镜拍摄后仍然保持完整性。  据国外媒体报道,近日,耶鲁大学工程师首次创造出完整的老鼠内脏器官3

光遗传学之父Cell发表突破成果

  最近,斯坦福大学的科学家们结合两种尖端技术,发现前额叶皮层中的神经元被用来响应奖励或厌恶经历,这可能对治疗精神疾病和成瘾具有重要的意义。  前额叶皮层在哺乳动物的大脑中扮演了一个神秘但却主要的作用。它与情绪调节相关,前额叶皮层中的不同细胞似乎能响应正面和负面的体验。然而,前额叶皮层是如何支配奖励

世界首例:长在颅外的大脑终于被塞进去了

  Bentley Yoder出生的时候,他的大脑就长在颅骨外。医生说他不可能活下来,但他现在却活得很好。现7个月的他已经历修复外科手术,将他的大脑移回颅骨内。  Bentley的父母Sierra和Dustin均25岁,当他们在妊娠22周做常规超声波检查的时候,发现某些事情不对劲。仍在子宫内的Ben

“饥饿神经元”成为减肥药物新途径

  最新发表在《Cell》杂志上的一篇报告为肥胖患者带来了好消息。洛克菲勒大学和普林斯顿大学的研究人员们发现,已在先前研究发现的一组来自下丘脑的“饥饿神经元”不仅能够控制大脑对饥饿做出反应,同时还能控制热量的消耗。DOI:https://doi.org/10.1016/j.cell.2019.05.

干细胞先驱发表单细胞RNA测序新成果

  人多能干细胞是研究人类胚胎发育的理想模型,可以揭示谱系分化背后的细胞和分子机制。不过,人们还不清楚单个干细胞如何退出多能状态并转化为相应的前体细胞。  Morgridge研究院的科学家们使用单细胞RNA测序(scRNA-seq)技术,对来自人胚胎干细胞的谱系特异性前体细胞进行了转录组分析,揭示了

一种蛋白质可恢复老年鼠大脑和肌肉功能

  哈佛大学干细胞研究所(HSCI)科学家曾发现一种蛋白质GDF11,能让心脏功能衰退的老年鼠表现得像健康的年轻鼠。而最近他们发现,这种蛋白质还能提高老年鼠的脑和骨骼肌的功能。这些发现由艾米·伟杰斯教授和哈佛大学干细胞与再生生物学(HSCRB)系李·鲁宾领导的两个研究小组合作取得,研究成果以两篇独立

科学家发现一种蛋白质可恢复老年鼠大脑和肌肉功能

  哈佛大学干细胞研究所(HSCI)科学家曾发现一种蛋白质GDF11,能让心脏功能衰退的老年鼠表现得像健康的年轻鼠。而最近他们发现,这种蛋白质还能提高老年鼠的脑和骨骼肌的功能。这些发现由艾米·伟杰斯教授和哈佛大学干细胞与再生生物学(HSCRB)系李·鲁宾领导的两个研究小组合作取得,研究成果将以两篇独