苏黎世联邦理工学院 神经元遵循水凝胶中绘制的模式
信用:苏黎世联邦理工学院 联邦理工学院的研究人员开发了一种新方法，他们利用光来绘制引导活细胞的分子图案
这种方法可以让我们更仔细地观察多细胞生物的发展——在未来，甚至可以在新的疗法中发挥作用
高度复杂的生物可以从一个细胞中产生，这是自然界真正的奇迹之一
被称为形态生成素的物质在这一过程中起着重要的作用，即通过向细胞发出信号告诉它们应该去哪里以及应该做什么
这些信号分子指导生物过程，如身体轴的形成或大脑的连线
为了更详细地研究这些过程，研究人员必须能够在三维空间的活细胞中定位信号分子
这是由尼古拉斯·布罗吉埃尔和他的同事在马西·泽诺比-王领导的研究小组中开发的一种新方法实现的
他们的工作今天发表在《高级材料》杂志上
用光画画 苏黎世联邦理工学院健康科学与技术系组织工程和生物制造教授泽诺比-王说:“我们的方法使得在水凝胶中高度精确地分布生物活性分子成为可能。”
当活细胞被包裹在水凝胶中时，它们可以检测到这些生化信号
其中一个信号，神经生长因子，决定了神经纤维的生长方向
在一种叫做双光子图案化的方法中，研究人员使用激光在水凝胶中画出这种分子的三维图案
布罗吉尔解释说:“只要光线聚焦在材料上，就会引发化学反应，将神经生长因子固定在水凝胶上。”
“我们仔细优化了光敏水凝胶的设计，使信号分子只附着在暴露于激光的区域，而不附着在其他地方
他们的新方法可以创造出细节比一毫米小一千倍的形态描绘素“画”——一根神经纤维的大小
然后，研究人员可以通过显微镜观察神经元如何遵循绘制的模式
“有了这种新方法，我们现在可以使用神经元自己的生化语言，在三维空间中有效地引导它们，”布罗吉埃尔说
当神经纤维撕裂时 许多生物学家早就梦想着指导细胞向特定的方向生长
由联邦理工学院研究小组开发的新方法使他们离实现梦想更近了一步
泽诺比-王和布罗吉埃认为他们的创新也为医学提供了潜在的好处——例如，如果一根神经在事故中被切断，重新连接的发生是偶然的，并且不能恢复全部功能
“我不想给人一种我们已经准备好开始用这种方法治疗病人的印象，”泽诺比-王说，“但是在未来，我们的方法的一个改进版本可以帮助神经元直接在体内显示正确的路径，从而改善神经损伤的恢复。”
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