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蘭伯艾克斯|什么是類器官?該如何培養(yǎng)類器官?

更新時(shí)間:2023-09-26      點(diǎn)擊次數(shù):777

       類器官這項(xiàng)1980年代出現(xiàn)的概念沉寂了三十余載,直到近十年才迎來飛速發(fā)展。其應(yīng)用前景遠(yuǎn)比我們想象的廣闊,從精準(zhǔn)醫(yī)療、疾病建模、藥物篩選到再生醫(yī)學(xué),都是這個(gè)“迷你器官"所能發(fā)揮價(jià)值的領(lǐng)域。


       現(xiàn)階段,類器官技術(shù)用于腫瘤伴隨診斷已取得不錯(cuò)成果,在肩負(fù)患者精準(zhǔn)診療重任的道路上有望越走越遠(yuǎn)。同時(shí),隨著動(dòng)物保護(hù)主義呼聲不斷、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物價(jià)格水漲船高,類器官及器官芯片替代動(dòng)物試驗(yàn)勢(shì)在必行,引發(fā)眾多跨國制藥企業(yè)及投資機(jī)構(gòu)的關(guān)注。美國在2022年發(fā)布FDA Modernization Act 2.0,取消新藥臨床前進(jìn)行動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的強(qiáng)制要求,并推薦了以類器官技術(shù)為代表的非動(dòng)物的檢測(cè)手段。



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什么是類器官?

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      類器官(Organoids)一詞最早出現(xiàn)于上世紀(jì)80年代的學(xué)術(shù)論文中,這項(xiàng)技術(shù)直到2009年才迎來快速發(fā)展。類器官是指利用成體干細(xì)胞(ASC)或多能干細(xì)胞(PSC)進(jìn)行體外3D培養(yǎng),形成類似體內(nèi)器官結(jié)構(gòu)和功能的“微器官模型",是對(duì)早期2D培養(yǎng)細(xì)胞的技術(shù)革新。2D細(xì)胞培養(yǎng)由于無法實(shí)現(xiàn)細(xì)胞間交流或細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)的相互作用,存在應(yīng)用的局限性。類器官培養(yǎng)突破這一難題,高度模擬原始器官的結(jié)構(gòu),甚至一定程度還原其過濾、排泄、神經(jīng)鏈接、收縮功能等。


      2009年是類器官技術(shù)元年,荷蘭科學(xué)家Hans Clevers成功從LGR5+的小腸干細(xì)胞中培養(yǎng)出了小腸類器官。隨后研究不斷深入,多種類器官被成功培養(yǎng),并廣泛覆蓋各個(gè)實(shí)體瘤癌種。Hans Clevers成立的Hubrecht Organoid Technology (HUB)是類器官最早的研發(fā)中心,HUB技術(shù)授權(quán)促進(jìn)了Epistem、Cellesce、Crown Biosciences、STEMCELL Technologies在內(nèi)的一批類器官公司的涌現(xiàn)。

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 類器官技術(shù)近十年快速發(fā)展


      類器官技術(shù)經(jīng)過十余年的發(fā)展,目前廣泛用于癌癥患者的個(gè)體化用藥指導(dǎo)、基礎(chǔ)科研、藥物開發(fā)等。

      類器官培養(yǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛。首先,它可以用于精準(zhǔn)醫(yī)療,即通過培養(yǎng)患者自身的細(xì)胞或組織來實(shí)現(xiàn)個(gè)體化的診斷和治療。例如,在腫瘤研究中,可以通過類器官培養(yǎng)技術(shù)對(duì)患者的腫瘤細(xì)胞進(jìn)行體外藥物敏感性測(cè)試,從而為臨床治療方案的選擇提供依據(jù)。

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類器官技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景




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類器官的發(fā)展前景

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      2021年起我國出臺(tái)一系列政策推動(dòng)類器官產(chǎn)業(yè)發(fā)展。國家科技部把“基于類器官的惡性腫瘤疾病模型"列為“十四五"國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃中啟動(dòng)重點(diǎn)專項(xiàng)任務(wù),提出類器官技術(shù)在未來將有非常大的應(yīng)用價(jià)值和發(fā)展前景。


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我國高度重視類器官行業(yè)發(fā)展



      當(dāng)前類器官建模成本較高。培養(yǎng)類器官需要基質(zhì)膠等支持介質(zhì)、成體干細(xì)胞等組織來源、以及細(xì)胞因子等生長(zhǎng)耗材。



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如何培養(yǎng)類器官?

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       類器官的培養(yǎng)是指在體外培養(yǎng)一組細(xì)胞,使其能夠自組織形成類似于原始器官的結(jié)構(gòu)和功能。這種培養(yǎng)方式可以用來研究器官發(fā)育、疾病模型以及藥物篩選等方面。類器官培養(yǎng)的成功與否,不僅取決于培養(yǎng)技術(shù)和條件的優(yōu)化,還取決于培養(yǎng)箱的質(zhì)量和性能。


       蘭伯艾克斯生物的LAB-MI二氧化碳培養(yǎng)箱是類器官培養(yǎng)中的一項(xiàng)重要設(shè)備。該培養(yǎng)箱能夠提供穩(wěn)定的培養(yǎng)環(huán)境,包括恒定的溫度、濕度和二氧化碳濃度等,有利于類器官的生長(zhǎng)和發(fā)育。與傳統(tǒng)的培養(yǎng)箱相比,LAB-MI二氧化碳培養(yǎng)箱具有更高的穩(wěn)定性和可靠性,可以提高類器官的培養(yǎng)成功率。


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LAB-MI二氧化碳培養(yǎng)箱


       在運(yùn)用類器官培養(yǎng)知識(shí)的基礎(chǔ)上,結(jié)合LAB-MI二氧化碳培養(yǎng)箱的優(yōu)勢(shì),可以進(jìn)一步提高類器官的生長(zhǎng)和分離培養(yǎng)成功率。通過合理調(diào)控培養(yǎng)條件,例如細(xì)胞密度、培養(yǎng)基成分和培養(yǎng)時(shí)間等,可以促進(jìn)類器官的生長(zhǎng)和分化。同時(shí),LAB-MI二氧化碳培養(yǎng)箱的穩(wěn)定環(huán)境可以提供良好的細(xì)胞培養(yǎng)環(huán)境,保證細(xì)胞的健康和活力,從而增加類器官培養(yǎng)的成功率。

      類器官培養(yǎng)技術(shù)在精準(zhǔn)醫(yī)療、疾病建模、藥物篩選和再生醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。蘭伯艾克斯生物的LAB-MI二氧化碳培養(yǎng)箱作為培養(yǎng)設(shè)備,通過提供穩(wěn)定的培養(yǎng)環(huán)境,可以提高類器官的生長(zhǎng)和分離培養(yǎng)成功率。進(jìn)一步結(jié)合類器官培養(yǎng)知識(shí),可以更好地應(yīng)用該技術(shù),推動(dòng)類器官培養(yǎng)領(lǐng)域的發(fā)展和應(yīng)用。



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