类器官培养中产生形态发生因子梯度2024-03-19 08:50:07
不仅如此，样品个体、批次之间在组织结构、细胞组成等方面存在较大的异质性，这也将影响实验的可重复性。此外，分析通量低也是目前类器官研究中亟待解决的困难。针对以上问题，微流控技术被引入了类器官培养中。器官芯片可以控制流体流动，结合细胞与细胞相互作用、基质特性以及生物化学和生物力学等调控，在时间尺度上实现对细胞命运调控的同时，引入空间等多种变量，可更准确地在体外模拟内源组织的分化环境，也使得组织器官之间的相互作用及复杂功能得以更好地实现。2016年，Christopher J. Demers等开发了一种微流控装置，可以在类器官培养中产生形态发生因子梯度，模拟生理状态下的形态梯度来分化产生神经管模拟物。Rifes等利用微流控装置中的Wnt梯度生成了一种具有喙尾组织特征的神经组织，并将其用于模拟早期人类神经管的发育。在成功实现了类器官构建过程中空间上的信号调控的同时，也有研究致力于探索组织器官形成过程中物理因素对类器官生长发育及功能的影响。例如，通过人胃类器官的管腔流可以有节律地向类器官引入可控强度的拉伸和收缩，模拟体内胃功能，用于人体胃生理学研究、疾病建模和药物筛选。
除此之外，还有更多研究致力于在微流控装置中整合类器官生长所需的物理或生化因素。2016年，Morizane团队通过设计3D打印的微流控芯片，在类器官培养过程中引入了可控的流体剪切力，在体外成功构建了肾类器官。相比于静态培养，该肾类器官极大地扩展了内源性内皮祖细胞池，生成了由壁细胞包围的可灌注管腔的血管网络，且具有更成熟的足细胞和肾小管。
出自《类器官技术与合成生物学协同研究进展》作者陈子苓，向阳飞.
上一篇： 体外3D培养提供了可靠的实验性依据
下一篇： 类器官模型的构建不断地优化
