3D折纸平台集成在3D打印结构中。来源:特拉维夫大学

特拉维夫大学(Tel Aviv University)的研究人员依靠折纸(日本的折纸艺术)的原理，为一个困扰全球研究人员的问题开发了一种原创和创新的解决方案:在3d生物打印组织模型中定位传感器。他们没有在传感器上打印生物组织(被发现是不切实际的)，而是设计并制造了一种折纸式的结构，可以在制造的组织周围折叠，从而可以将传感器精确地插入预定的位置。

这项研究是来自TAU几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院，库姆纳米科学和纳米技术中心，生物医学工程系，Sagol再生医学中心，Sagol神经科学学院和drimer - fischler家族干细胞再生医学核心实验室。

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、kesshet Tadmor和Yael Leichtmann-Bardoogo。这篇论文发表在《高级科学》杂志上。

Maoz教授解释说:“使用3d生物打印机打印用于研究的生物组织模型已经很普遍。在现有技术中，打印机头前后移动，打印所需组织的一层又一层。

然而，这种方法有一个明显的缺点:组织不能在一组传感器上进行生物打印，这些传感器需要提供有关其内部细胞的信息，因为在打印过程中，打印机头会损坏传感器。我们提出了一种解决复杂问题的新方法:折纸。”

Ben Maoz教授手持3d折纸平台。来源:特拉维夫大学

MSOP:在生物打印中，艺术与科学相遇

这种创新是基于科学与艺术之间的原始协同作用。利用CAD(计算机辅助设计)软件，研究人员设计了一种多传感结构，为特定的组织模型定制，灵感来自折纸。这种结构包含各种传感器，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组织周围，这样每个传感器就可以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，该系统是模块化和通用的:它可以在任何类型的3d生物打印组织模型的任何位置放置任何数量和任何类型的传感器，也可以在实验室人工培养的组织中放置任何数量和任何类型的传感器，比如大脑类器官——模拟人类大脑的小神经元球体。

折纸的科学触觉

Maoz教授补充说:“对于生物打印脑组织的实验，我们展示了我们平台的另一个优势:可以选择添加一层模拟天然血脑屏障(BBB)的细胞层，该细胞层保护大脑免受血液中携带的不良物质的侵害，不幸的是，它也会阻止某些用于脑部疾病的药物。我们添加的这层由人类血脑屏障细胞组成，使我们能够测量它们的电阻，从而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启发的新方法，可以将传感器插入生物3d打印组织模型中的精确预定义位置，以检测和记录细胞活动和细胞之间的通信。这项新技术是生物学研究的重要一步。”