在2023年11月14日出版的《Microsystems & Nanoengineering》雜志上，一項研究揭示了生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的重要突破。由美國明尼蘇達(dá)州羅徹斯特梅奧診所生理學(xué)和生物醫(yī)學(xué)工程系的研究團隊，成功研制出一種微流體裝置，該裝置能夠模擬人類腸道內(nèi)復(fù)雜的神經(jīng)上皮相互作用。

在胃腸道中，上皮細(xì)胞與感覺神經(jīng)元通過神經(jīng)上皮連接實現(xiàn)了緊密的通信，這對于感覺傳遞和消化過程來說至關(guān)重要。然而，由于上皮細(xì)胞和神經(jīng)元各自具有獨特的需求，研究它們之間的相互作用變得異常復(fù)雜。本文介紹了一種創(chuàng)新的微流體裝置，該裝置為腸上皮細(xì)胞和腸神經(jīng)元的共培養(yǎng)提供了有效手段，從而克服了以往的挑戰(zhàn)。這款設(shè)備的獨特設(shè)計，使得研究人員能夠更深入地觀察和探索神經(jīng)上皮之間的相互作用，這無疑是胃腸道功能研究的一大進步。同時，該設(shè)備有望為相關(guān)疾病的醫(yī)療保健解決方案帶來新的啟示。

該研究開發(fā)了一種創(chuàng)新的微流體系統(tǒng)，用以模擬人類腸道內(nèi)復(fù)雜的神經(jīng)-上皮互動。這一裝置巧妙地分為兩個室，允許將人類類器官來源的腸神經(jīng)元和腸上皮細(xì)胞進行共同培養(yǎng)。神經(jīng)元室含有腸肌間神經(jīng)元，包括源自特定基因改造小鼠的內(nèi)在初級傳入神經(jīng)元（IPAN）。

這些神經(jīng)元被設(shè)計成能夠伸展至微細(xì)通道中，與鄰近的上皮細(xì)胞形成接觸，從而增強了神經(jīng)元投射的密度和方向性。這一獨特設(shè)計使得我們可以在更接近自然的環(huán)境中深入探索腸道神經(jīng)元與上皮細(xì)胞的相互作用。它為我們揭示了腸道神經(jīng)-上皮動力學(xué)的奧秘，有助于深化我們對腸道生理學(xué)的理解，并為其他器官的進一步研究提供了有價值的參考。

“這一微流體裝置的研發(fā)，無疑是我們邁向深入理解和潛在治療胃腸道疾病領(lǐng)域的一大步?！表椖康难芯咳藛T如此表示，“它為我們提供了一個在受控環(huán)境下，精細(xì)研究腸道神經(jīng)元與上皮細(xì)胞相互作用的平臺?！?/p>

該設(shè)備的模擬腸道神經(jīng)上皮連接功能，對于醫(yī)學(xué)研究和治療工作具有不可估量的價值。它不僅為我們提供了一個觀察腸道如何對不同刺激和疾病作出反應(yīng)的窗口，更有可能推動我們對腸易激綜合癥及其他功能性胃腸道疾病的理解和治療。此外，這項技術(shù)還有望應(yīng)用于其他器官和系統(tǒng)的研究，從而進一步拓寬其應(yīng)用范圍和影響力。