应用折纸艺术推进3D生物打印

特拉维夫大学的研究人员依靠日本折纸艺术折纸的原理，为困扰世界各地研究人员的一个问题开发了一种独创的创新解决方案：将传感器定位在3D生物打印组织模型内。他们没有在传感器上生物打印组织（发现这是不可行的），而是设计并生产了一种折纸启发的结构，该结构可以折叠在制造的组织周围，允许将传感器插入精确的预定义位置

这项研究是TAU多个单位的研究人员的共同努力：神经生物学、生物化学和生物物理学学院、库姆纳米科学和纳米技术中心、生物医学工程系、萨戈尔再生医学中心、萨戈尔神经科学学院和Drimmer-Fischler家族再生医学干细胞核心实验室

研究人员是Noam Rahav、Adi Soffer、Ben Maoz教授、Uri Ashery教授、Denise Marrero、Emma Glickman、Megane Beldjilali Labro、Yakey Yaffe、Keshet Tadmor和Yael Leichtmann Bardoogo。这篇论文发表在《高级科学》杂志上

Maoz教授解释道，“使用3D生物打印机打印生物组织模型进行研究已经很普遍了。在现有技术中，打印头来回移动，打印出一层又一层所需的组织。

”然而，这种方法有一个显着的缺点：组织无法通过一组提供内部细胞信息所需的传感器进行生物打印，因为在打印过程中，打印机头会损坏传感器。我们提出了一种新的方法来解决这个复杂的问题：折纸。“

MSOP：生物打印中艺术与科学的结合

创新基于科学与艺术之间的原始协同作用。使用CAD（计算机辅助设计）软件研究人员以折纸折叠为灵感，设计了一种针对特定组织模型定制的多传感结构。该结构结合了各种传感器，用于监测组织内精确选择位置的细胞的电活动或电阻

计算机模型用于制造一个物理结构，然后将其折叠在生物打印的组织周围，从而将每个传感器插入组织内部的预定位置。TAU团队将他们的新平台命名为MSOP——多传感器折纸平台

新方法的有效性在3D生物打印的脑组织上得到了证明，插入的传感器记录了神经元的电活动。然而，研究人员强调，该系统既模块化又通用：它可以将任何数量和类型的传感器放置在任何类型的3D生物打印组织模型中的任何选定位置，也可以放置在实验室人工生长的组织中，如脑类器官——模拟人脑的神经元小球

Maoz教授补充道，“对于生物打印脑组织的实验，我们展示了我们平台的一个额外优势：可以选择添加一层模拟天然血脑屏障（BBB）的细胞层，血脑屏障是一层保护大脑免受血液中携带的不良物质影响的细胞层。不幸的是，血脑障碍也会阻断某些治疗脑疾病的药物。我们添加的层由人类血脑屏障细胞组成，使我们能够测量它们的电阻，这表明它们对各种药物的渗透性。”

研究人员总结道。“在这项研究中，我们在科学研究和艺术之间创造了一种‘开箱即用’的协同作用。我们开发了一种受折纸折叠启发的新方法，能够将传感器插入3D生物打印组织模型中精确预定义的位置，以检测和记录细胞活动和细胞之间的通信。这项新技术是生物研究向前迈出的重要一步。”