微柱阵列用于细胞的捕获聚集和空间分离2024-10-09 08:38:54
微孔阵列利用流体特性捕获和聚集细胞，快速高通量地培养类器官，但这些类器官难以获得连续营养供应。为此，一些研究在微孔上下层设计了培养液的灌注通道，实现了胰岛、肝脏、视网膜等多种类器官的培养和分析。IFlowPlate微流控芯片基于液压差实现了128个血管化结肠类器官的流动培养。该芯片整体类似于孔板，上方开放用于液体的操作，相邻3个孔构成1个培养单元，3个孔底部有微通道连接，中间孔用于类器官的培养，左右两孔用于培养液的储存，通过左右两孔的液位差实现培养液的灌流，培养完成的类器官还可提取用于下游分析。微柱阵列也可用于细胞的捕获聚集和空间分离，实现类器官的培养。通过微柱间的间隙进行细胞截留，被截留的细胞在阵列中进行类器官分化和发育。微柱阵列间隙便于溶液流通，因此也常被用来与灌流芯片结合，实现类器官的长期培养。该体系还可用于研究动态流体对类器官发育和功能的影响。培养液的灌流不但避免了常规的频繁换液操作，实现了营养物质的递送和废物的排出，与静态培养的类器官相比，灌流微柱平台培养的类器官展现出更好的细胞活力和更高的器官特异性基因表达。
除了利用微柱阵列间隙捕获和培养类器官，另一微柱策略在于在各微柱的端面上进行类器官的培养。将含有细胞的凝胶液滴固定到各微柱的端面上，即可实现批量的类器官培养。该策略可一次性对微柱阵列上的类器官进行批量换液处理，实现微柱阵列类器官的长期培养，相较于灌流方式该法极大降低试剂的消耗。为实现高通量的药物筛选，除了前述高通量的类器官培养技术，还需要后续高通量的药物递送和结果检测，对于微流控多相流技术产生的液滴/凝胶微球类器官培养器，可以后续通过自动化液滴和微球分配装置，将其转移到多孔板独立的孔内，进行后续药物作用和结果检测。
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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