类器官的培养条件选取2023-08-28 09:04:32
目前，肿瘤类器官培养及药物敏感性等实验操作仍以手工为主，其缺点主要有以下几个方面：（1）引入了不必要的人为因素；（2）提高了培养成本；（3）类器官扩增、传代速度慢；（4）实验结果的重现性较差。微流控是一种精确控制和操控微尺度流体，尤其特指亚微米结构的技术，又称其为芯片实验室或微流控芯片技术。通过对微流体的精确操控有望改进传统人工培养方式。Schuster等建立了一个用于肿瘤类器官高通量组合药物筛选的自动化微流体平台，通过对肿瘤类器官进行单药、联合药物筛选，可为每位患者制定出毒副作用更小的用药方案。Bian等利用人工智能技术建立了第一个用于类器官检测和跟踪的高通量类器官图像数据集，表明通过监测每个类器官生长变化的显微照片使得评估类器官活性成为可能。此外，微流控设备与类器官联合建立的多器官平台，在模拟药物在体内的代谢过程，进行药物疗效、毒副作用及药代动力学研究，可提高体外药物筛选效率，然而现在多器官联合培养技术和方案还不够成熟，未来还需朝着更高效、更具生理性的方向前进。大多数类器官的培养是根据该种类器官的培养条件选取，向培养基中添加适宜的生长因子，如骨形态发生蛋白抑制剂noggin、R-spondin、Wnt-3a等，在该种条件下培养的类器官生长条件和生长环境较为固定，最终形成的类器官并不能反映体内真实的复杂空间几何结构。解决这些限制的一个方法是使用工程材料和设备，为类器官培养提供体内存在的机械和空间环境条件。合成生物学工程化细胞粘附可以用来克服类器官细胞群内细胞-细胞内聚性分布问题，通过调节不同时间点细胞间的相互作用以及细胞的物理特性来提高不同类型类器官的形成效率，合成细胞粘附分子的胞内结构域的统一性指定了细胞间界面形态和力学，而不同的同型或异型细胞外相互作用结构域各自规定了细胞之间的粘附性和紧密程度。
出自《肿瘤类器官及其在合成生物学中的研究进展》作者孟倩，尹聪，黄卫人。
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