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类器官的形成及培养2024-01-25 09:34:15

随后, 研究者探索了I型胶原蛋白、明胶、纤维蛋白等天然单一生物聚合物组分的ECM. 这些蛋白类物质是天然ECM的衍生成分, 包含细胞黏附和重塑位点, 能较好地与所培养的类器官产生细胞-基质间相互作用. 在过去10年中, 研究者开始尝试将一系列理化性能可调的合成水凝胶材料用于类器官的形成和培养,实现了ECM力学性能的精准调控. 总之, 与现有的Matrigel相比, 成分明确的水凝胶在类器官培养方面表现出重现性好、安全性高和理化性能可调等显著优势.

随着类器官领域的快速发展, 近几年也有一些类器官培养或水凝胶应用的相关综述发表, 如Ma等及Kaur等都对不同种类水凝胶的特性及应用进行了综述, 但其中并未提及水凝胶的工程化方法.Huang等详细介绍了多种类器官及其在疾病建模中的应用, 但未对类器官的形成方式及详细原理进行解释. 此外, 还有一些综述主要是具体介绍某一种类器官的发展及应用。因此, 我们有必要对水凝胶材料在类器官研究中的应用进展进行详细的综述. 本综述重点关注水凝胶材料作为细胞引导性支架在类器官研究方面的进展. 本文首先概述了现有类器官的形成方式和培养体系, 而后着重介绍了一些用于类器官的天然和合成水凝胶材料及其工程化方法, 并综述了基于这些水凝胶构建的类器官在疾病建模、药物研究和再生医学等领域的应用. 最后, 对水凝胶材料在类器官研究中未来的发展趋势和面临的挑战给予了展望。
 
类器官技术的出现得益于干细胞技术及发育生物学研究的发展, 也建立在经典发育生物学和细胞分离与重新聚集实验的基础上. 一般认为, 类器官的形成及培养包含4个关键要素: 干细胞、干细胞生长和谱系分化所需的调控因子、细胞外基质成分以及提供营养环境的细胞培养基.
 
出自《水凝胶材料在类器官研究中的应用进展》作者覃馨园, 刘海涛, 甘忠桥.