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类器官的培养方法

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类器官制备的典型方法首先要分离出胚胎或多能干细胞,然后将它们培养在一个支持介质(如基质胶Matrigel)上,使其能够三维生长。类器官中包含多种已分化的细胞类型,这些细胞类型在体内相应的器官中也有存在。比如,小肠上皮的所有细胞类型在Sato等报道的小肠类器官模型中均有体现。介导类器官形成的信号通路与体内器官发育与稳态维持的信号通路是相同的,培养的同时培养基中需要添加因子、生长因子和小分子等,以激活或者抑制参与类器官形成所依赖的特定信号通路。制备不同的类器官需使用不同的添加物组合,即使与小肠和结肠等结构非常相近的组织,制备类器官所需的添加物的组合也不尽相同。
 
总结一下目前类器官的培养制备方法,见下图:

二维培养:将细胞直接种植在培养皿上,提供适宜的培养基和细胞所需的营养物质,维持细胞的生长和分化。
三维培养:通过使用支架、凝胶或生物打印技术等方法,将细胞组织以三维结构培养。这种方法更接近真实的生理环境,有助于细胞的生长、分化和功能表达。
有源器官培养:将器官或组织从体内取出,在体外提供适宜的培养条件,使其继续生长和发育。这种方法常用于动物实验,如小鼠胚胎培养、小鼠胚胎干细胞培养等。
人工培养器官:利用生物材料和细胞工程技术构建人工器官。通过将细胞种植在特定的支架上,再将其植入体内,实现对受损器官的修复和替代。
器官移植:从一个体内取出完整的器官,再将其移植到另一个体内。这种方法常用于人体器官移植手术,如心脏移植、肾脏移植等。
以上是一些常见的器官培养方法,不同的方法适用于不同的研究目的和应用场景。随着生物技术的不断发展,新的器官培养方法也在不断涌现。

 
类器官培养中常用的小分子(汇总)

 
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