3D Engineered nervous system composed of brain organoid/motor neuron spheroids to monitor the neuroregulatory effects of neurochemicals
- 주제(키워드) 3D-engineered nervous system , Brain organoid , Motor neuron spheroid , 3D-engineered chip , Neuroregulatory effect , Caffeine
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 최정우
- 발행년도 2020
- 학위수여년월 2020. 8
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 화공생명공학과
- UCI I804:11029-000000065496
- 본문언어 한국어
- 저작권 서강대학교 논문은 저작권보호를 받습니다.
초록/요약
The neuronal cells in three-dimensional (3D)-culture system, including brain organoid and neuronal spheroid, are better way of representing in vivo human neuronal tissue than the conventional 2D-culture system for the study of neuroregulation and neurological disorders. Although many neurological disorders being studied across the central and peripheral nervous system, the neurological model consisted of brain organoid connected to motor neuron spheroid has not been reported yet. In this study, for the first time, the 3D-engineered nervous system (3D-ENS) composed of cerebral organoid (CO) and motor neuron spheroids (MNs) was fabricated on the 3D-engineered chip. The neurofunctional connection and neuroregulatory effect are confirmed with electrophysiological analysis through the treatment of neurochemicals which have excitatory effect. This fabricated 3D-engineered nervous system(3D-ENS) can be used as a platform for screening of various neurochemicals and neurodegenerative disease drug, as be combined with brain disease-induced brain organoid or muscle tissue.
more초록/요약
뇌 오가노이드와 뉴런 스페로이드를 포함한 3차원(3D)-배양 시스템의 신경세포는 신경조절과 신경장애 연구에서 기존의 2D-배양 시스템보다 생체내 인간 신경조직을 더 효과적으로 모사하는 방법이다. 중추신경계와 말초신경계 전반에 걸쳐 많은 신경계 질환이 연구되고 있지만, 운동신경세포와 연결된 뇌 오가노이드로 구성된 신경계 모델은 아직 보고된 바 없다. 본 연구에서는 최초로 3D 공학적 칩에서 뇌유기체(CO)와 운동신경세포(MN)로 구성된 3D 공학적 신경계통(3D-ENS)이 제작되었다. 신경기능 연결과 신경조절 효과는 흥분효과가 있는 신경화학물질의 처리를 동반한 전기생리학적 분석으로 확인된다. 이렇게 제작된 3D 공학적 신경계(3D-ENS)는 뇌 질환 환자 유래 뇌 오가노이드나 근육조직과 결합하여 다양한 신경화학과 신경퇴행성 질환 약물의 선별을 위한 플랫폼으로 사용될 수 있다.
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