類器官屬于三維(3D)細胞培養物,包含其代表器官的一些關鍵特性。此類體外培養系統包括一個自我更新干細胞群,可分化為多個器官器官特異性的細胞類型,與對應的器官擁有類似的空間組織并能夠重現對應器官的部分功能,從而提供一個高度生理相關系統1-4含有成體干細胞的組織樣本、單一成體干細胞或者通過多能干細胞的定向誘導分化都能夠產生類器官。
類器官屬于三維(3D)細胞培養物,包含其代表器官的一些關鍵特性。此類體外培養系統包括一個自我更新干細胞群,可分化為多個器官器官特異性的細胞類型,與對應的器官擁有類似的空間組織并能夠重現對應器官的部分功能,從而提供一個高度生理相關系統1-4含有成體干細胞的組織樣本、單一成體干細胞或者通過多能干細胞的定向誘導分化都能夠產生類器官。
類器官屬于三維(3D)細胞培養物,包含其代表器官的一些關鍵特性。此類體外培養系統包括一個自我更新干細胞群,可分化為多個器官器官特異性的細胞類型,與對應的器官擁有類似的空間組織并能夠重現對應器官的部分功能,從而提供一個高度生理相關系統1-4含有成體干細胞的組織樣本、單一成體干細胞或者通過多能干細胞的定向誘導分化都能夠產生類器官。
類器官屬于三維(3D)細胞培養物,包含其代表器官的一些關鍵特性。此類體外培養系統包括一個自我更新干細胞群,可分化為多個器官器官特異性的細胞類型,與對應的器官擁有類似的空間組織并能夠重現對應器官的部分功能,從而提供一個高度生理相關系統1-4含有成體干細胞的組織樣本、單一成體干細胞或者通過多能干細胞的定向誘導分化都能夠產生類器官。
類器官屬于三維(3D)細胞培養物,包含其代表器官的一些關鍵特性。此類體外培養系統包括一個自我更新干細胞群,可分化為多個器官器官特異性的細胞類型,與對應的器官擁有類似的空間組織并能夠重現對應器官的部分功能,從而提供一個高度生理相關系統1-4含有成體干細胞的組織樣本、單一成體干細胞或者通過多能干細胞的定向誘導分化都能夠產生類器官。
類器官屬于三維(3D)細胞培養物,包含其代表器官的一些關鍵特性。此類體外培養系統包括一個自我更新干細胞群,可分化為多個器官器官特異性的細胞類型,與對應的器官擁有類似的空間組織并能夠重現對應器官的部分功能,從而提供一個高度生理相關系統1-4含有成體干細胞的組織樣本、單一成體干細胞或者通過多能干細胞的定向誘導分化都能夠產生類器官。
類器官屬于三維(3D)細胞培養物,包含其代表器官的一些關鍵特性。此類體外培養系統包括一個自我更新干細胞群,可分化為多個器官器官特異性的細胞類型,與對應的器官擁有類似的空間組織并能夠重現對應器官的部分功能,從而提供一個高度生理相關系統1-4含有成體干細胞的組織樣本、單一成體干細胞或者通過多能干細胞的定向誘導分化都能夠產生類器官。
腎臟類器官
使用誘導多能干細胞(induced pluripotent stem cell,iPSC)建立疾病模型是目前先進的研究手段。近年來有大量的研究工作關注iPSC作為疾病模型和在潛在治療方式中的作用,將iPSC分化成各種不同類型細胞的技術比較成熟,為研究疾病提供了更有效的方法,現有的技術已經可以在體外將iPSC培養轉化為和人視網膜相似的三維立體球形視網膜組織,記錄到光電反應波、檢測到視細胞標記物,甚至包含成熟的光感受器細胞。視網膜位于眼內,很難獲得活體的細胞或組織用于研究病理機制。IPSC的建立使得在體外獲得不同類型的細胞成為現實,使研究人員能夠通過該技術對遺傳性視網膜變性新基因突變的病理生理學進行研究,在疾病模型建立與機理研究、細胞治療、藥物發現與評價等方面具有非常大的應用價值。
腦類器官為中樞神經系統的研究提供了一種模擬人體生理環境的模型。這類三維(3D)體外培養的類器官能夠幫助研究正常和疾病狀態下人腦的發育過程,在諸如自閉癥,精神分裂癥或因病毒感染導致的腦缺陷研究中具有重要的應用。
STEMdiff?腦類器官試劑盒為無血清培養系統,設計用于從人胚胎干細胞(ES)和誘導多能干細胞(iPS)生成腦類器官,基于MA Lancaster和JA Knoblich8發表的配方研發。培養40天后,這些腦類器官具有層次分明的祖細胞群,并產生成熟神經元,與在早期發育中人腦皮質層的觀察結果相符。
腦類器官是源于人多能干細胞(hPSC)的三維體外培養系統,這些系統再現了發育中人類大腦的發育過程和組織。它們為人神經系統所特有的神經發育和疾病過程的研究提供了一個具生理相關性的體外模型。它們為人神經系統所特有的神經發育和疾病過程的研究提供了一個具生理相關性的體外模型。在研究人類大腦發育和神經系統疾病如自閉癥、精神分裂癥或由寨卡病毒感染而引起的腦缺陷,神經類器官發揮重要的作用。
體外培養的類器官往往缺乏有效的血管,隨著類器官體積的增加,缺氧及代謝廢物累積導致細胞凋亡,最終致使組織壞死,因此目前培養的類器官無論是形態大小還是生理功能都無法做到完全模擬真實的組織器官。
類器官屬于三維(3D)細胞培養物,包含其代表器官的一些關鍵特性。此類體外培養系統包括一個自我更新干細胞群,可分化為多個器官器官特異性的細胞類型,與對應的器官擁有類似的空間組織并能夠重現對應器官的部分功能,從而提供一個高度生理相關系統1-4含有成體干細胞的組織樣本、單一成體干細胞或者通過多能干細胞的定向誘導分化都能夠產生類器官。
胃類器官
類器官屬于三維(3D)細胞培養物,包含其代表器官的一些關鍵特性。此類體外培養系統包括一個自我更新干細胞群,可分化為多個器官器官特異性的細胞類型,與對應的器官擁有類似的空間組織并能夠重現對應器官的部分功能,從而提供一個高度生理相關系統1-4含有成體干細胞的組織樣本、單一成體干細胞或者通過多能干細胞的定向誘導分化都能夠產生類器官。
大腦類器官是模擬人腦的生理特性的獨特而絕佳的工具,可用于研究正常腦與疾病腦的建模,用于闡明中樞神經系統疾病的發病機制,亦可用于神經發育疾病的探索,或用作中樞神經系統藥物篩選的工具。
呼吸道上皮的生理相關模型的需求正在日益增長,但其挑戰仍在于如何 在體外重現體內組織的復雜結構和功能。
對于人體呼吸道體外建模,ALI(氣液交界面)是最佳選擇。該培養方式獨有的開放式培養條件,可以提供更多的科研信息,比如跨膜電位、電生理研究、纖毛擺動頻率等。
SARS-Cov2感染人類,呼吸系統是首當其沖遭受危害的器官。那么,呼吸系統具有怎樣的防御功能來抵制霧霾損傷呢?那就是在損傷情況下呼吸道具有的干/祖細胞的自我增殖和分化功能。人呼吸道和肺內的干/祖細胞有幾種?
研究人員使用不同的體外模型來研究人類氣道。雖然人原代氣管或支氣管上皮細胞(HBECs)的浸沒式培養可行,但該系統中的細胞無法進行黏膜纖毛的分化。使用專用培養基于氣-液界面(ALI)上培養HBECs可使其趨向于分化為具有粘膜纖毛表型的細胞。這一體外模型可以反映出體內呼吸道的許多特征,包括粘液分泌、纖毛運動和細胞間緊密連接的形成,因此提供了一種與人呼吸道具有生理相關的模型。
PneumaCult?-ALI為在氣-液界面培養HBECs,使其向黏膜纖毛分化提供了一種標準化方法。通過氣液交接面培養,可以研究研究呼吸道上皮細胞的發育和維持、呼吸系統疾病建模、研究病毒或細菌引起的呼吸道上皮細胞感染、臨床前藥物的開發、毒性研究等。
相比Matrigel dome培養方法,懸浮培養方法擴大了培養的規模。這種培養方法,由于減少了培養基的更換次數,降低了對Matrigel物理穩定性的依賴,因此更適合高通量培養。
類器官是自我組織形成的三維(3D)細胞培養物,包含所代表器官的一些細胞類型和關鍵特征。由于維持了干細胞和祖細胞的增殖能力,上皮類器官在培養物中維持培養遠遠優于離體原代細胞的培養。由于它們能在體外進行有效生長并與胰腺上皮細胞直接相關,可以使用胰腺外分泌類器官來補充或替代許多胰腺研究實驗方法。
PancreaCult?類器官生長培養基(小鼠)適用于來源于胰腺導管、導管小段、單個細胞或凍存的類器官的胰腺外分泌類器官的生長。胰腺類器官的可以通過長期傳代或冷凍保存,為后續實驗提供穩定的細胞來源。
類器官研究 目錄
肺上皮來源于內胚層,它經歷了一系列復雜的內胚層-中胚層介導的信號反應,從而最終形成氣道(支氣管,細支氣管)和氣體交換單位(肺泡)的網狀分支。
最近在分離上皮祖細胞和基質細胞以及確定對肺發育重要的生態因子上取得的進展,已經導致建立了一個體外的3D肺組織培養細胞。
癌癥是全球主要的死亡原因之一,而大腸癌是最常見的癌癥類型之一。盡管腫瘤細胞系和動物模型已經揭示了許多有關腸道癌的信息,但從癌癥樣本來源的腸道類器官可以更真實地重現起源腫瘤的組織結構、細胞異質性和形態。因此,癌癥來源的類器官被證明是可以用于研究癌癥生物學的有用實驗模型,包括疾病進展以及受影響的信號通路和腫瘤微環境。癌癥樣本來源的類器官還可以實現更多的轉化醫學應用,例如激活 和擴增腫瘤反應性T細胞群體,預測患者特定的治療結果,并篩選潛在的治療藥物。
腸類器官的培養為體外研究CFTR蛋白功能提供了一種全新的技術手段。欲建立腸類器官培養,可以取結直腸樣本,擴增并長期維持培養于體外培養環境中。 這些類器官在體外培養下能夠維持其親本的基因型和表型,故而可以保留研究所需CFTR功能。
本操作流程適用于每管凍存和復蘇200個類器官。為達到最佳的結果,凍存應在類器官成熟(傳代7-10代)后進行。
本方案描述了通過建立類器官以獲得高度分化細胞的方法。分化后,這些單層細胞形態變厚且具有明顯柱狀結構,此為腸道終末分化細胞具有的特征。請注意,按照該步驟得到的分化的類器官不含有顯著的成熟干細胞群,且不能進一步擴增或傳代。
人結腸隱窩分離和類器官傳代(Matrigel Dome培養)
人多能干細胞(hPSC)是進行體外再生醫學、疾病模型和化合物篩選研究的重要工具。STEMdiffTM腸類器官分化試劑盒是一種無血清培養基,支持hPSCs通過三個不同的分化階段:內胚層、中/后腸和小腸分化為人腸類器官。使用這個試劑盒進行細胞分化,可形成由極化的腸上皮形成的絨毛結構和周圍的生態位因子產生的間充質組成的類器官。
?腸類器官為研究人員提供了更具生理相關的細胞模型,并被廣泛應用于各個研究領域,以提高實驗設計的靈活性和精確度。但是,腸類器官的封閉腔室結構不適用于某些特定的實驗研究,造成了它的局限性。單層腸上皮培養體系具有外露的單層上皮的頂面,從而適合多種研究。
腸器官培養可應用于研究腸上皮的發育和功能,模擬腸道疾病,并進行靶向小分子篩選。腸類器官培養還可用于研究成體干細胞特性和再生治療。
使用IntestiCult?類器官生長培養基(小鼠) 和Corning?Matrigel?基質進行小鼠小腸和結腸隱窩的分離、培養、傳代 和冷凍保存。
腸上皮是一種快速更新的組織,而且每四到五天就可以進行完全的細胞替換。對于研究人員而言,這些再生特性使腸上皮成為研究上皮再生、成體干細胞生物學、疾病模型和癌癥生物學的一個有吸引力的系統。
慢性腎臟疾病(CKD)是一個重要的全球健康問題,與我們的醫療系統的高經濟成本有關。 CKD是腎單位不可逆損害導致腎功能逐漸喪失,該疾病影響到全世界約10%的成年人口。 將人胚胎干(ES)和誘導多能干(iPS)細胞分化為功能性腎組織的能力為開發減緩腎臟疾病進展的新治療方法提供了新的工具。
?肝臟是一個重要的器官,參與廣泛的過程,如解毒,蛋白質合成,代謝和激素的產生。盡管在體內具有驚人的再生能力,但是在體外,肝細胞的擴增仍然是一個挑戰。肝上皮細胞作為器官的生長為研究人員提供了穩定的肝細胞群,可用于肝臟生物學、疾病建模和毒性篩選等多個領域的研究。
HepatiCult?類器官生長培養基(貨號#06030)(小鼠)是一種無血清的培養基,可以從小鼠肝臟組織快速生成肝祖細胞類器官。
腎臟類器官生成常見問題和解決辦法
腎臟類器官的固定和染色
hPSC分化為腎臟類器官
包被培養皿
試劑材料和設備
腎臟類器官生成流程圖
腎臟是中斷中胚層通 過 I M來源的后腎間質和成形的輸尿管芽相互作用分化而成。
腸上皮是一種快速更新的組織,而且每四到五天就可以進行完全的細胞替換。對于研究人員而言,這些再生特性使腸上皮成為研究上皮再生、成體干細胞生物學、疾病模型和癌癥生物學的一個有吸引力的系統。