神经科学解决方案

Nordmark胶原酶法提取原代神经元细胞

胶原酶（可点击跳转）是一种能够特异性识别并水解胶原蛋白肽键的酶。它就像一把“分子剪刀”，专门剪断胶原蛋白这类“绳索”，从而破坏组织间的连接，将包裹在其中的单个细胞或小细胞团释放出来，在温和条件下即可完成解离，能更好地保持细胞完整性，从而获得高活力、高质量的原代细胞。

Nordmark胶原酶产品适用于各类器官、组织的单细胞解离；其严格的生产标准带来可靠的批间一致性和出色的性能。Nordmark胶原酶NB是旨在获得更高产量的活细胞。

表1.Nordmark胶原酶提取原代神经元细胞应用案例

Nordmark胶原酶产品优势：

• 超30年高质量胶原酶供应，按照制药级标准进行纯化和生产

• 持续完善的组织细胞解离整体解决方案

• 不同规格、纯度、活性的胶原酶及中性水解酶

• 满足多数组织、器官的单细胞解离需求

• 提供敏感细胞解离专用的温和解离酶方案

• 用户使用友好：提供优化过的细胞解离Protocol

• 各类应用的相关文献支持

BioLamina–存在于神经细胞外的天然基质-层粘连蛋白laminin

→ 支持神经细胞的贴壁、干细胞分化及相关功能调控的多种层粘连蛋白。

神经细胞的命运抉择（如分化、迁移、功能成熟）高度依赖细胞与细胞外基质（ECM）的动态互作。作为ECM的核心成分，层粘连蛋白（laminin）可通过与细胞表面受体（如整合素）结合，像“分子开关”一样进一步调控细胞的锚定、存活、增殖等过程。

多种层粘连蛋白laminin天然存在于神经系统细胞外微环境

BioLamina开发了Biolaminin基质，提供多个亚型无动物来源、成分明确的层粘连蛋白（如LN111、LN521等）产品，让培养体系摆脱传统动物基质（如鼠源的基质胶Matrigel）的批次差异与伦理风险，同时细胞特异性地再现体内细胞-基质互作的生物学逻辑。在神经发育及干细胞分化研究中，Biolaminin都发挥出良好细胞培养支持作用，比如：

1) 多巴胺能神经元：LN111支持从hPSC有效分化，从而获得高产量的临床适用的多巴胺能神经元（DA）。

2) 皮质神经元：LN521 支持人多能干细胞（hPSC）的基因编辑，且可在 LN111 上连续分化，以生成具有功能活性的 hPSC 来源皮质神经网络。

3) 星形胶质细胞：Biolaminin 521可支持开发临床相关星形胶质细胞模型。

更多相关细节学习，请点击查看

Biolaminin——从实验室到临床：转化研究的“桥梁”

✔︎ 化学成分定义且不含动物源成分——更符合临床监管要求

✔︎ 重组工艺，批次间一致性强——更有利于标准化实验，增强可重复性

✔︎ 灵活的培养体系——易于控制

✔︎ 天然的细胞-基质互作——更有利于细胞真实反应，提升功能性、产量增加

✔︎ 生物相关性强，有众多科学研究验证

✔︎ 研究级laminin和细胞治疗级（CTG）laminin，满足科学家不同阶段需求

更多BioLamina产品信息，请点击查看

Qkine – 神经板块相关因子 - 神经分化

神经科学涵盖多个研究领域，例如分子和细胞神经科学、神经肿瘤学以及发育神经科学。它旨在了解神经系统在健康状态下以及在神经退行性疾病、神经系统疾病和精神疾病以及脑癌中的功能或发育。

尽管近年来神经科学领域取得了明显的进展，对大脑功能的诸多方面有了更深入的理解，但神经组织的复杂性和模型系统可用性仍然对其构成挑战。干细胞研究的进展使得利用人类诱导多能干细胞 (hiPSC) 构建大脑独特特征的更佳模型成为可能。hiPSC 可以分化成多种神经细胞和神经胶质细胞类型，包括皮质神经元或多巴胺能神经元、星形胶质细胞和小胶质细胞。利用脑类器官可以构建更复杂的 3D 模型，从而更好地重现大脑环境并研究细胞间以及细胞与基质之间的相互作用。

高质量的生长因子对于培养和维持稳定、可重复且生理相关的神经细胞培养非常重要。在无动物源表达系统中开发的生长因子具有更高的批次间一致性，并且更少受到病毒、朊病毒和其他动物源性成分的污染风险。

Qkine（可点击跳转）生产的生长因子和细胞因子均经过严格的生化和生物活性质量控制测试，确保您对神经干细胞培养试剂完全放心。

通过下图，您可以看到涉及神经细胞和神经胶质细胞维持和分化的生长因子。

同时，下图也展示了胶质细胞分化的流程图及涉及的蛋白，胶质细胞曾被认为是中枢神经系统填充细胞的胶质细胞现在被理解为在神经递质传递调节中具有重要功能。胶质细胞功能失调与阿尔茨海默病、帕金森病、多发性硬化症、胶质母细胞瘤、自闭症和精神障碍等疾病相关联。

iPSC 小胶质细胞的分化现在已有方案！在一篇「应用说明」（可点击跳转）中，我们详细介绍了使用 Qkine 无动物源、高纯度生长因子 实现 iPSC 向小胶质细胞分化的方法。

另外，Qkine还通过应用说明（可点击跳转），介绍了如何将人类 iPSC 分化为功能性多巴胺能神经元的方法，使用多种培养基类型，在关键分化步骤的不同阶段利用一系列 Qkine 生长因子；FGF8a ( Qk059 )、BDNF ( Qk050 )、GDNF ( Qk051 ) 和 TGF-β3 ( Qk054 )，最终在第 35 天，成熟的多巴胺能神经元即可显现（下图）。

图： 第 35 天分化成熟的多巴胺能神经元（A，比例尺 = 750 µM，B，比例尺 = 300 µM）。

可能有些老师对Qkine品牌并不熟悉，别担心，一项研究（可点击跳转）比较了 Qkine 和 另一家头部供应商的 BDNF（Qk050）和 GDNF（Qk051）支持 iPSC 衍生运动神经元分化和维持的能力，结果显示Qkine 和 头部供应商生产的重组人 BDNF 和 GDNF 蛋白均能在 2D 和 3D 培养体系中有效生成并维持健康的 iPSC 衍生微神经细胞 (MN)，而Qkine 的AOF 蛋白降低了动物源性材料的变异性，确保了 MN 分化过程中更可控的环境和可重复性。

图：iPSC 衍生运动神经元的特征。 免疫细胞化学图像代表在 DIV8 时用 DAPI（灰色）、MAP2（洋红色）和 Islet1（绿色）染色的 iPSC 衍生运动神经元（A，比例尺 = 50 µm）。量化 MAP2+ 神经元百分比 (B)、MAP2+/Islet1+ 细胞百分比 (C) 以及 DIV2 和 DIV8 后 Islet1+ 细胞数量的倍数变化 (D)。

PBS垂直轮式生物反应器-脑类器官大规模培养

想要在3D培养系统中，可重复地大量生产均质且成熟的脑类器官，就需要选择一款内部水流动力学均匀可控的一款培养反应容器，如 PBS垂直轮生物反应器（可点击查看）。

该生物反应器配备了一个大的垂直叶轮，与U形底部结合，提供了容器内更均匀的剪切力分布，允许温和、均匀的流体混合和细胞聚集体悬浮，促进脑类器官的功能性成熟，后续有助于药物筛选、毒理学测试以及研究退行性病变的病理途径。

图：人iPSC衍生的神经聚集体中不同类型的功能性小脑神经元

神经元细胞示踪-Polysciences Fast Blue(快蓝)

Polysciences Fast Blue（快蓝）（可点击查看）

在神经科学研究中，清晰地显示和示踪神经元非常重要。Polysciences Fast Blue（快蓝）作为一种广受认可的神经元逆行染色试剂，能够为研究人员提供一个可靠的工具，帮助他们深入揭示大脑复杂的连接网络。

Fast Blue 简介

Fast Blue是一种荧光染色剂，其作用机制基于神经元的逆行运输能力。当它被微量注射到神经元的投射区域时，能够被神经末梢有效吸收。随后，这些染色剂会沿着神经轴突向细胞体方向逆向运输，最终在神经元胞体内富集，使其在紫外光激发下发出明亮的蓝色荧光。

Fast Blue 特点

1. 有效的逆行染色能力： Fast Blue能够有效地被神经元摄取并进行逆行运输，确保染色结果的清晰度和可靠性，使得目标神经元能够被准确识别。

2. 良好的生物相容性： 这种染色剂对神经元的毒性较低，不会明显干扰神经元的生理功能和存活率，这对于需要长时间观察或进行后续功能性研究的实验也较重要。

3. 稳定的荧光信号： Fast Blue在组织中具有较好的稳定性，染色信号持久，不易褪色或扩散，有助于长期保存和观察染色结果。

4. 经济实惠的方案： 相比一些新兴的神经元标记方法，FAST BLUE提供了一个成本效益较高的选择，让更多实验室能够进行神经回路的探索。

神经相关模型常温运输试剂盒

iPSC来源的细胞模型或类器官在疾病建模中⼗分重要，旨在构建更加具有人生理相关性的、代替⽣理相关性较差的永⽣化细胞系或稀缺的原代细胞，被⽤作研究和药物发现的模型。

当生产完成后，涉及运输场景时，如何确保这些结构复杂且脆弱、对冷冻敏感的细胞模型结构与功能不受损，成为应用中的关键问题。

Atelerix水凝胶技术，通过海藻酸盐做的“生物软垫”，可以把脑类器官包裹或将iPSC来源神经元在孔板中封装起来，在运输过程中可原位固定，避免机械力损伤保护细胞模型的结构，实现室温下安全地保存和运输即用型体外模型。

Atelerix产品特点和优势

• 无需复杂的冷链 - 无需液氮或干冰即可运输和存储。

• 保持成熟神经元结构、活性与功能 - 存储和运输后的高质量恢复。

• 脑类器官- 保存3D模型以获得更长的实验窗口期。

• 灵活的工作流程，促进合作研究 - 简化实验室和研究地点之间的样本运输，为实验和合作提供更多时间

• 环保 - 与冷冻保存相比，减少了成本、能源消耗和废物。

神经器官芯片与血脑屏障芯片

神经芯片

使用神经元作为天然生物传感器来支配任何器官，使用高通量电生理记录筛查急性或慢性反应，使用人工智能预测临床结果。

应用一：疼痛模型

疼痛模型包括以下四个领域：①周围神经系统（PNS）疾病：神经-PNS相互作用，如神经损伤、化疗引起的周围神经病变（CIPN）；②神经炎症：模型相关的神经免疫作用，如炎症性肠病（IBD）；③神经系统疾病：神经-中枢神经系统相互作用，如阿尔兹海默病；④肿瘤学：模型相关的神经肿瘤相互作用，如化疗引起的周围神经病变（CIPN）、儿童胶质母细胞瘤。

PNS模型芯片：周围神经由运动神经和感觉神经组成，这两种神经元类型具有截然不同的特性，尽管它们彼此相连，但各自有着特定的功能。

PNS模型芯片（源图请联系我们获取）

器官芯片（Organ-on-Chip, OoC） 的优势在于能够将神经元的胞体（soma）与其轴突（axon）分离，从而重现人类的解剖结构，并使损伤或治疗方案更贴近真实生活场景。为了区分和分别研究每种细胞类型，法国器官芯片供应商 NETRI （点击查看）在 OoC 平台上优化了运动神经元和感觉神经元的培养方法，使用感觉神经元（ax0555，AxolBioscience）和运动神经元（01279，FCDI）成功开发了一个创伤性疼痛模型（神经损伤模型）以及一个化疗引起的周围神经病变模型（CIPN 模型）（下图，原文可联系曼博）。

模式图：在NETRI的DuaLink Delta Ultra芯片中培养的人iPSCs衍生神经元。（源图请联系我们获取）

阿尔兹海默病：在过去十年中，没有任何在临床试验中测试过的可以减缓或治愈神经退行性疾病的分子被推向市场。开发新的 AD 疗法确实是一项真正的挑战，失败率高，开发时间长。许多因素导致了临床试验的全球失败，法国器官芯片供应商 NETRI （点击查看）开发阿尔茨海默病创新器官芯片 (OoC) 模型的first step已经迈出（下图），神经流体设备有助于阐明该疾病的潜在机制并寻找有效的新疗法。

阿尔茨海默病创新器官芯片 (OoC) 模型图

• DuaLink MEA或DuaLink Shift MEA神经流体芯片和CNS 神经流体培养物

• 将 hiPSC 衍生的谷氨酸能神经元（通道 1）和 GABA 能神经元（通道 3）进行分区共培养，以创建病理参考模型

• 在通道 3 中添加 ETAP-Lab 的淀粉样蛋白 β1-42 (AβO) 寡聚体，以创建改变的病理模型

应用二：神经-皮肤轴

皮肤是一种保护性器官，能够感知多种触觉、温度或有害刺激，属于瞬时受体电位（TRP）家族的一些感受器，例如TRPV1，可以引发辣椒素诱导的热痛或组胺诱导的瘙痒感。在某些情况下，由于环境因素的影响，神经末梢可能会被过度激活，导致敏感性皮肤综合征（SSS）。因此，对于化妆品和制药行业来说，开发SSS治疗方案时，选择相关性强且具有预测性的体外模型很重要。

近年来在iPSC（诱导多能干细胞）操作方面的进步是推动全人类体外模型开发的关键因素。法国器官芯片供应商NETRI（点击查看）开发了一种基于iPSC的微流控装置和器官芯片模型（见下图，具体可联系曼博生物获取原文），神经支配皮肤芯片在药物或化妆品开发的不同阶段具有多重优势。该模型预计通过减少样本量和试验周期来降低研发成本，同时避免了动物实验的相关费用。总体而言，这些预测性的临床前模型旨在更好地筛选新药候选物，从而降低临床研究（I期和II期）失败的风险。

图：神经-皮肤芯片。中央展示了微流控装置的结构设计，下方为三个隔室的放大视图。左侧为人类iPSC分化的感觉神经元（N）在隔室化培养中的典型透射光图像。右侧为人类原代角质形成细胞（K）在隔室化培养中的典型透射光图像，神经突（箭头所示）从一个通道生长到另一个通道。培养在微电极阵列（箭头头所示）上完成，可对神经元活动进行电生理记录。

应用三：神经-肠轴

炎症性肠病（IBD）是一类复杂的慢性炎症性胃肠道疾病。最近的证据表明，肠-脑轴在胃肠道和神经系统疾病，尤其是IBD中可能具有关键作用。在此，法国器官芯片供应商NETRI（点击查看） 提出了一个微流控技术的概念验证模型（下图，原文联系曼博生物获取），该微流控装置结合了微电极阵列（MEAs），实现了(i) 在微流控装置中实现人类神经元细胞与免疫细胞的共培养；(ii) 提供一种非侵入性分析方法，研究在炎症环境中两种细胞类型之间的通信，以模拟IBD炎症条件下的神经-免疫相互作用。

图：芯片由三个隔室组成，隔室之间由微通道分隔。每个通道由于微通道的架构而在液体上相互隔离，同时允许神经突和轴突伸入其中。Channel 1和Channel  3是人类谷氨酸能神经元培养的位置。Channel 2是一个不对称的通道，通过微通道将胞体和神经突隔离，形成体外突触通信。

数据表明，当胞体暴露于活化的树突状细胞时，通过突触连接的谷氨酸能神经元两个隔室之间会以自下而上的方式传递电生理信号。该模型研究证实了在炎症条件（如IBD）下树突状细胞与神经元之间的通信。这一器官芯片系统为与肠道成分结合的复杂模型奠定了基础，从而开发用于通过阻断黏膜水平的肠-脑轴进行药物化合物筛选的装置，并可能为患者提供帮助。

应用四：神经支配任何3D类器官

法国器官芯片供应商NETRI 开发了DUALINK WELL MEA系列芯片。与DUALINK相比，DUALINK WELL MEA将通道 3 替换为一个开放孔，该孔配备有一个开放池，可将（3D）细胞培养物定位于微通道出口的前方。

开放孔本身更大，能提供充足的培养基用于取样，同时还有专门的移液区域（即 “耳状结构”），这些区域与标准移液操作相适配。该孔还能够容纳水凝胶层，而水凝胶层可与将在3D空间中生长的神经元培养物相互作用。

这种装置能让轴突和神经末梢自由生长到3D结构中，比如放置在孔内的类器官。它特别适合用于神经元 - 类器官相互作用的研究，因为它在维持神经元和类器官之间区室化的同时，还能实现这两个系统之间的物理和功能连接。

此外，搭配NETRI灌流配件，DUALINK WELL MEA系列芯片还允许进行多组神经-3D类器官（多器官串联）研究，让您的研究更具系统性

血脑屏障芯片（BBB-on-chip）

应用一：神经药物渗透性测试

血脑屏障（Blood-brain barrier，BBB）调节物质进入中枢神经系统。它在大脑稳态中起着关键作用，但也可能阻断药物/化合物的进入，从而抑制其治疗效果。由于模型的复杂性，在体外构建静态培养的单层血脑屏障，其渗透性往往较人体更大，因此检测的结果有很大的误差。

来自芬兰的 器官芯片供应商AKTIA 凭借其技术，能够使得 血脑屏障 处于动态的液流灌注下，使得结果更加准确（下图）

图：各方法构建的BBB-Chip渗透性测试，基于AKITA的技术更接近人体内结果

另外，标准的96孔板和384孔板格式芯片，其通量也更高（每块芯片可以提供32-128个样品），更快的得到相应的实验结果（下图）。

图：使用AKITA plate构建的 BBB-on-a-chip

使用 西班牙供应商Beonchip 的BE-Gradient构建血脑屏障模型更加灵活（下图），其液流控制系统既可以兼容注射泵、蠕动泵、也可以搭配摇摆系统，对于处于早起研发的用户非常友好。联系我们，查询您的控制器是否兼容我们的芯片，也可联系我们帮您选购质量好的国产设备。

图：使用BE-Gradient构建的BBB-on-a-chip

应用二：神经（脑）类器官及神经炎症测试

干细胞技术的进步使得生成具有组织学、分子和生理特性的人类化三维 (3D) 模型成为可能，有研究者使用 芬兰的AKTIA芯片技术 ，生成了 3D的血脑屏障+脑类器官模型 （下图），用于测试来自间充质干细胞的细胞外囊泡治疗神经炎症的潜力，该模型更高通量且具功能性，而且从多维度（ELISA、免疫荧光共聚焦显微镜图像、qRT-PCR定量分析等）正确反映神经芯片正确反映促炎因子和外泌体EV处理后的抗神经炎症效果。

图：神经芯片的示意图

此外，血脑屏障相关研究往往要求高通量、低误差，手动构建模型时，不同实验员操作带来的误差与自动化机器人相比较大，时间长。

而韩国自动化微生理系统供应商 MEPSGEN 的 ProMEPS 自动化3D微生理系统，搭配 MepsX 系列芯片，全自动式实现芯片准备、芯片定位、基质涂层、细胞接种、灌注、完整性检测，并且同时可培养32个血脑屏障样本。