类器官培养中应用最为广泛的凝胶是基质胶2024-10-09 08:31:09
该方式获得的类器官液滴周围被油包围，后续难以对水相液滴中的类器官进行有效的营养物质递送和废物的排出，因此无法进行连续长期的培养。另一种改进的形式为水凝胶类器官培养，即以水凝胶细胞溶液作为被包裹的水相，细胞预先悬浮在水凝胶溶液中，用微流控夹流的形式生成包含细胞的水凝胶液滴，水凝胶固化形成固相细胞凝胶球。该细胞凝胶球在水相中进行培养形成类器官，凝胶球外的水溶液可以不断地为细胞提供所需的营养，也可将细胞代谢废物从凝胶球内带离，因此可实现类器官的长期培养。目前，使用的凝胶材料包括海藻酸盐、壳聚糖、琼脂糖、聚乙二醇等。目前，在常规类器官培养中应用最为广泛的凝胶是基质胶。基质胶在低温2~8 °。C时为液态，在室温时会转化为固态。因此，在低温情况下制备细胞基质胶悬液，然后通过微流控方式生成细胞基质胶液滴，再通过升温形成包含细胞的固相凝胶微球，微球生成后再转移至培养皿进行类器官的长期培养。培养获得的类器官还可通过降温使得基质胶再次液化，取出培养好的类器官进行后续的鉴定。也有研究用海藻酸盐壳加强基质胶液滴，得到水凝胶微球可在旋转生物反应器中进行类器官的培养以提高传质效率，藻酸盐壳可以保护类器官在旋转培养过程中免受剪切力和冷冻保存过程中潜在的机械损伤，促进微球内干细胞群的高效扩增。
类器官最终可通过溶解外壳及基质胶进行回收。研究显示，该法培养的胃器官CD44、Lgr5和Ki67等蛋白表达高于常规孔板内基质胶培养，表明该培养方法获得的类器官具有更高的仿真性。微流控液滴特别适合生成大规模的液滴或凝胶微球，以满足后续高通量的筛选。但生成的液滴和微球通常以群体的形式存在，对于药物筛选需要再次转移到特定目标位置进行不同药物的刺激作用，因此涉及额外的转移操作，在一定程度上增加了整体筛选流程的复杂性。
出自《微流控技术在类器官药物筛选中的应用与发展趋势》作者:潘建章, 郑欣雨, 方群.
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