斯坦福大学的科学家发现了一种出人意料的简单方法，可在实验室中大规模生产微型类脑结构。这项突破性进展将改变脑发育、疾病及潜在疗法的研究方式。使用食品添加剂生产的标准化脑类器官，使研究人员能以规模化方式研究发育与疾病。
跨学科研究团队在培养被称为类器官的人脑神经簇时，面临规模化研究的挑战。斯坦福脑类器官发生计划近十年来持续推进革命性脑研究方法，通过干细胞培育三维脑类组织，制造出人类神经类器官及类器官集合体模型。
这项始于2018年的计划集合神经科学家、化学家、工程师等专家，研究疼痛通路、神经发育障碍遗传驱动因素等关键领域。但规模化难题始终制约进展——研究脑发育、疾病根源和测试新疗法需要同时生成数千个统一规格的类器官。
解决类器官"粘连难题"
神经类器官的聚集倾向导致无法批量生产统一规格产品。由精神与行为科学教授Sergiu Pasca和工程学教授Sarah Heilshorn领导的团队发现，食品添加剂黄原胶能有效解决该问题。这项发表在《自然生物医学工程》的研究显示，黄原胶可防止类器官融合且不影响发育。
"我们现在可以轻松制造1万个类器官"，Pasca教授表示。作为计划负责人，该技术已向全球实验室开放共享。早期研究阶段，研究人员仅能制造8-9个类器官，甚至用神话生物为其命名。
规模化药物测试验证
研究团队利用该技术测试了298种FDA批准药物对脑发育的影响。通过批量培养2400个皮质类器官并分别添加不同药物，发现包括乳腺癌治疗药物在内的多种药物会抑制类器官生长。这为孕妇用药安全评估提供了新工具。
"单个实验员就能自主制造数千个皮质类器官并测试近300种药物"，Pasca强调该技术的高效性。研究团队正将该技术应用于自闭症、癫痫和精神分裂症等疾病研究。
技术推广与伦理考量
该技术使用23种生物相容材料测试，最终选择经济且易获取的黄原胶。作为商业授权技术，已由STEMCELL Technologies公司产业化。研究得到美国国立卫生研究院等机构支持，部分研究人员存在企业关联但无利益冲突。
这项突破标志着人类首次实现标准化脑类器官的规模化生产，为神经疾病研究开辟了新途径。随着技术推广，未来有望在药物筛选、疾病模型构建等领域产生深远影响。
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