類器官(organoid)是通過細胞培養和組織工程學等多種技術制備的三維小器官,因其能夠在形態、結構和功能等多個方面與真正的人體器官相似,而被廣泛應用于人類疾病的研究和治療。
相對于傳統的細胞培養模型,類器官模型更為復雜,能夠在一定程度上還原真實的生理、病理過程,因此能更好地揭示生物體在疾病狀態下的分子機制和代謝路線。例如,可以培養肝、胰腺、腸、腎等人體器官,并進行胚胎發育階段分化過程的研究;可以培養患有疾病的組織來模擬疾病發生的過程,如腫瘤、炎癥、先天性異常等;可以進行藥物篩選以及評價藥物的毒性和安全性等。因此,類器官技術對于疾病治療和藥物研發等領域具有重要的應用價值。
關于類器官的培養,一般可以分為以下幾個步驟:
1.細胞來源的確定。類器官的制備通常需要使用到干細胞、成體細胞和腫瘤細胞等類型的細胞,為了得到符合實驗要求的種子細胞,需要對細胞來源、質量和純度進行篩選和鑒定。
2.培養的條件優化。針對不同類型的類器官,需要根據該器官所處的環境和生理功能等特點,有針對性地調整培養條件,包括培養基的組成、隨時間的變化、體積和罐的大小等。
3.模型的構建和培養。基于上述步驟得到的合適細胞,可以采用許多種方法,如固體結構培養、組織工程、微納技術等方法制備類器官,這些不同的技術方法對于不同類型的類器官有著不同的適用性。
總而言之,類器官技術的發展,有望為今后疾病的研究、藥物研發和治療上帶來真正的境界轉變。
類器官培養所需細胞因子如下:
小腸類器官培養所需細胞因子: EGF、Noggin、R-Spondin 1、 Wnt-3a
胃類器官培養所需細胞因子: FGF-10、 EGF、Noggin、R-Spondin 1、 Wnt-3a
肝臟類器官培養所需細胞因子: BMP-4、EGF、FGF-basic、FGF-10、HGF、Noggin、Wnt-3a
腎臟類器官培養所需細胞因子: BMP-2、BMP-4、BMP-7、FGF- basic 、FGF-9
肺類器官培養所需細胞因子: Activin A、FGF- basic、FGF-4、Noggin
胰類器官培養所需細胞因子: FGF-10、 EGF、Noggin、R-Spondin 1、Wnt-3a
前列腺類器官培養所需細胞因子: EGF、Activin A、FGF- basic、FGF-10、Noggin、R-Spond in 1、Wnt-10b
乳腺類器官培養所需細胞因子: Here gulin β-1、R-Spondin 1、R-Spondin 2、Noggin、EGF、 FGF- basic、FGF-10、Wnt-3a、Prolactin
視網膜類器官培養所需細胞因子: SHH、Wnt-3a
內耳類器官培養所需細胞因子: BMP-4、 FGF- basic
腦類器官培養所需細胞因子: FGF- basic、Noggin、DKK-1、 EGF、BDNF、GDNF
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