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2016年7月1日——在最近发表于《Development》期刊的研究中,缅因大学(University of Maine)微仪器和系统实验室(MISL)研究人员与杰克逊实验室(The Jackson Laboratory)合作,开发出一种新的微流控工具(microfluidic tool),在实验室中复制与指导胚胎干细胞发育为有序组织相同的生理化学环境。 / J) K4 V" V4 V
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使用这种设备,研究团队已经在芯片上成功培养出脊髓的一部分。 ! x2 @3 `. U. X9 L, s% O
在胚胎发育过程中,被称为成形素(morphogens)的特定化学物质会指导干细胞发育和组成适当的组织。(我们)使用新的微型装置在实验室中复制成形素的空间分布,获得了相同的组织结构,Scott Collins教授说道。
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使用与制造集成电路和计算机芯片相同的设备与技术,研究团队设计并制作了一种由复杂小腔室和相互连接的流体通道构成的微流控芯片,来生成已知会诱导脊髓发育的成形素分布。 8 G2 N- V! ]2 ]
“当然,并非所有的神经亚型都在我们的设备中充分表达,这表明我们尚未复制出精确的胚胎环境,确认我们遗漏了什么肯定是有趣的” 该研究第一作者Christopher Demers说道。
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这种微流控设备有望为发育生物学家提供强大的新工具,用于研究细胞在胚胎发育过程中如何做出分化决定。 ) t$ H& t4 P5 V; ]6 H' {
该设备还有潜力用于研究肢体和器官再生、神经肌肉疾病的诊断和治疗,比如肌萎缩侧索硬化(ALS)、脊柱裂和无脑畸形,以及药物发现和个性化医疗。 7 {8 T& \! n6 v' l: W: G/ |0 ~
研究团队目前正在与弗朗西斯·克里克研究所(Francis Crick Institute)合作,为发育生物学家进一步开发这种技术。 # G3 q6 j; H* D- g# Y# J Y
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