大脑是人体最复杂的器官之一,其功能依赖于神经细胞、细胞外基质、三维组织结构以及电生理活动之间的高度协同。构建能够模拟脑组织微环境的体外模型,对于解析脑发育、神经疾病机制和药物筛选具有重要意义。
近年来,脑类器官、三维神经培养和柔性生物电子技术迅速发展,为体外构建“类脑”系统提供了新的思路。然而,现有脑组织模型仍面临两方面挑战:一方面,常用水凝胶或人工基质难以完整模拟脑组织中特有的细胞外基质成分和生物活性信号;另一方面,传统刚性或二维电极难以与柔软、三维的神经组织稳定耦合,限制了对神经网络形成和功能成熟过程的实时监测。
因此,如何构建兼具脑组织仿生微环境和实时电生理监测能力的体外平台,是神经工程、生物电子和器官芯片领域亟待解决的关键问题。【详细】