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微流体技术培养出与人类发育相关的类器官2023-07-21 09:26:42

微孔阵列促进了类器官的同质性和可重复性,并使其实现了培养环境中高通量和高含量的药物筛选。采用树脂模具成型工艺制备的具有 U 形底部微孔板能使肝芽类器官的临床规模生产成为可能,从人类诱导多能干细胞中高效分化为肝芽形成的三祖细胞,并通过刺激人类诱导多能干细胞进行分化。此外,采用3D打印反向模具制备具有高度弯曲底部的聚乙二醇单甲醚涂层的PDMS微孔阵列,可用于人脑类器官培养。微孔阵列用于形成成熟的人脑类器官,具有所需的球形度、褶皱指数、管腔大小和厚度、以及神经元层厚度。为得到成熟的类器官并使其具备稳定功能,Rossen等开发了溶解藻酸盐基水凝胶的微孔阵列,该方法可用于产生大量具有可复制的血管化类器官,培养的血管化类器官可促进缺血后肢灌注恢复和肌肉纤维的再生。

微流体法是指对微小流体的操控,通过长宽高中任一维度落在微米级别的通道和多种流体控制手段实现对微小物体或微量流体的操控,相关的应用有微流控芯片上的流体混合装置、浓度梯度产生装置、不同种类细胞筛选以及在芯片上构建组织器官模型等。同时在类器官的培育过程中,由于其具备持续注入营养物质和生长因子的功能,并且能够准确表现细胞接触、基质特征和生化反应等特征,所以微流体平台为类器官的形成和成熟提供了一个更为高效的系统。
 
微流体技术能够培养出与人类发育相关的类器官,其规模是传统细胞培养方法无法达到的。为了在类器官模型上取得更大的进展,类器官芯片结合微流体系统可以将多个器官组合在同一平台上,用于更先进、更精确的药物筛选和治疗研究。因此,研究人员开发了无泵灌注型微流体培养装置,用于从人体诱导多能干细胞中生成成熟的人脑类器官,并利用去细胞化的人脑组织源性脑细胞外基质和动态微流体系统来模拟大脑微环境,构建大脑类器官。
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。