国家毒理科学研究所开发了'ARC-3D'评估平台，该平台可在3D环境中培养来自大脑的星形胶质细胞，从而在数分钟内评估神经毒性以及脑部疾病治疗的有效性和安全性。图中为全球药物与生物研究部高级研究员李裕彬。图片由NITS提供。
韩国研究团队开发出一种评估平台，可在模拟真实大脑环境的3D条件下，快速评估脑部疾病候选药物的神经毒性及其有效性和安全性。
国家毒理科学研究所(NITS)于14日宣布，已开发出名为'ARC-3D'的新型评估平台，该平台可在3D环境中实时测量"星形胶质细胞"（大脑中负责调节炎症、保护神经元和维持环境稳态的星形细胞）的炎症反应和药物效果。该研究已于3日作为封面论文发表在国际学术期刊《先进医疗材料》上。
ARC-3D（星形胶质细胞反应性钙3D微环境）是一种平台，它在模拟大脑环境的3D水凝胶中培养星形胶质细胞，并通过实时观察细胞内钙信号变化来高速读取神经炎症、毒性和治疗效果。水凝胶是一种在三维结构中培养细胞的材料，可复制与活体相似的形态和信号。
传统评估方法依赖于2D细胞培养和分子分析，需要很长时间才能得到结果。而且很难捕捉到在几秒或几分钟内发生的初始功能变化。ARC-3D应用了"钙成像技术"，该技术测量调控钙离子穿过细胞膜运动的钙离子通道的实时变化，从而快速检测出传统方法容易错过的早期神经毒性信号。
研究团队使用"GelMA"创建了3D培养环境，这是一种通过化学处理明胶使其能被光固化的生物相容性水凝胶材料，并确定了星形胶质细胞能在实际脑组织中正常发挥功能的最佳浓度。他们确认，当GelMA在总溶液中占3.5克/100克（即3.5 wt%）时，星形胶质细胞功能最为稳定。
当将开发的平台暴露于过氧化氢以诱导细胞氧化损伤时，观察到脑损伤反应，表现为神经损伤指标和炎症物质增加。在动物实验中也观察到了相同结果，证实了该平台的准确性。
韩国毒理学研究所(KIT)全球药物与生物研究部高级研究员李裕彬表示："ARC-3D是一种基础技术，可以快速评估脑部疾病候选药物的神经毒性以及其有效性和安全性。"她补充道："未来，通过扩展测量指标以包括其他主要离子，我们将能够更精确地评估人体内的物质运输和毒性反应。"
图片由NITS提供
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