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类器官主要应用于器官功能恢复2023-07-20 09:01:49

类器官不同于球状体,因为其具备完全分化为器官的能力,因此类器官培养系统应该提供促进和调节干细胞分化的环境,以培养出像原生器官一样成熟的类器官。另外,成熟的类器官可以移植到固有器官中,取代固有器官的功能,并应用于组织再生。因此可简单认为球状体主要应用于组织再生,而类器官主要应用于器官功能恢复。

已有研究证实,类器官是通过自组织构建过程形成,类器官的自组织指干细胞在3D培养环境中在系统性自主调控机制的指导下,从最初一个缺乏有序结构,然后进行空间重新排列的过程,在这个过程中,早期干细胞群体自发地打破对称性,并在体内进行相关组织的形成和生化反应。然而与其他常用的组织工程技术(如支架)相比,促进类器官成熟以产生相应功能具有很高的挑战性,且开发具有原生器官功能和生理特性的成熟类器官是治疗应用、药物筛选和基础生物学研究的一个关键挑战。因此,接下来重点介绍近年来开发的能够促进以干细胞为基础的类器官成熟的培养方法,以推动类器官的研究应用。
 
微尺度技术是在1μm~1mm尺度范围内进行设计、制备和分析的新技术。利用微尺度技术加工的微孔阵列可以在不同材料表面生成大量微孔(每平方厘米内有数百个至数千个),微孔的形态、排列及密度可根据试验内容而异。微孔阵列中特有的微尺度凹面结构支持类器官中3D培养细胞形成具有特定形状和大小的聚集体,并明显提高细胞的黏附和存活率。基于微孔阵列的平台具有高通量、高扩展性、低成本、易操作等特点,能够生成具有统一大小和结构的细胞聚合体,后来为了控制各种类器官生产的质量,Brandeberg等利用软光刻技术的聚乙二醇水凝胶,结合仿制聚二甲基硅氧烷成型,开发出U形微孔阵列,该微孔阵列由121个微孔组成,每孔直径为400μm。
 
出自《类器官的培养方法及应用前景》作者王曼茜,李庆豪,孙娟。