基于类器官培养的各种组织/器官
不同的类器官具有不同的特性及用途。从细胞来源上可大体分为干细胞来源和患者组织来源下图分别为从干细胞来源和组织来源的类器官种类。
我们将分别从类器官制备、难成球细胞/模型的制备、类器官扩增、类器官检测展开介绍。另外，如果您对器官芯片也感兴趣，可 点击查看器官芯片 的相关内容。
图：由PSC（多能干细胞）生成的各种类器官及其使用的发育信号的示意图（来源：Lancaster and Knoblich, 2014.）
图：由ASC（成体干细胞）/组织生成的类器官所能培养的身体各个区域的示意图（来源Hans Clevers，2016）。
一、类器官制备的解决方案
大多数类器官（如肠、肺、肝等）制备的细胞来源既可以是组织，也可以是干细胞。以肠类器官为例（下图），肠道类器官是最早在体外成功建立的类器官之一，需要使用对应的类器官诱导因子（推荐 Qkine类器官因子 ），一步步诱导培养成最终的类器官，组织来源时，第一步则需要类器官组织消化酶（如 Nordmark胶原酶 ）得到单细胞。而且在培养过程中，为了使干细胞更好的的附着和维持，则需要高质量的细胞外基质（ECM），泉品基质胶 相当于3D细胞培养的支架，可以提供丰富的营养，与细胞发育具有高度兼容性。组织来源和干细胞来源的两条培养路线都可使对应的细胞自我组织形成类似肠道的隐窝-绒毛结构。
图：肠类器官的形成过程及涉及到主要步骤
另一方面，一些较难获取人供体的器官类型（如心脏、神经/脑类器官），更多的是从干细胞开始，以神经/脑类器官为例（下图），经过一系列的培养，细胞排列成复杂的神经网络，模拟大脑的发育过程和结构组织。
图：神经类器官的形成过程及涉及到主要步骤
我们提供各种由多能和成体干细胞培养的类器官培养快速 参考指南 和文章参考。
二、一些难成球细胞/模型的解决方案
可以使用 InSphero的细胞微孔板和悬滴系统。96/384孔微球培养板适用于相对较容易聚集的类型的细胞（永生细胞系等）开展3D培养，或用于新的细胞类型开展3D培养 的预实验。以下图示展示了inSphero微球培养板的成球过程，其sureXchange系统能够在快速更换培养基的同时避免微球损伤或丢失。此外，384孔微球培养板适合更高通量的细胞培养，黑色壁体适合于下游需要进行板内荧光/发光检测的实验，超薄板底适合用于高内涵细胞成像。
图：InSphero的细胞微孔板和悬滴系统
（原图请参考《Akura_96孔微球培养板使用说明》第4页。）
Akura PLUS悬滴培养系统，inSphero设计的悬滴培养系统适用于相对复杂的模型构建以及较难聚集的类型的细胞开展3D培养，如原代细胞、改良细胞系、多细胞类型共培养等。该系统应用分为两个阶段：一、在悬滴系统中接种细胞并形成3D微球；二、将3D微球转移至96孔微球培养板中继续培养至可供分析测试的状态。
图：InSphero Akura PLUS悬滴培养系统
三、类器官扩增的解决方案
想要在3D培养系统中，产生大量类器官和高产成熟神经元并不容易，在确定的条件下，可重复地生成所需的小脑类器官仍然是一个与培养和喂养方案可变性相关的挑战。在这里我们提供一种 垂直轮生物反应器-PBS 。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分布，允许温和、均匀的混合和颗粒悬浮，降低搅拌速度。
（Silva, Teresa P et al. JoVE ,160 10.3791/61143.）
有了这个系统，可以获得形状和大小控制的细胞聚集，这对更均匀和有效的分化很重要。此外，更多的ipsc衍生的类器官可以以一种不那么费力的方式产生。
（Silva, Teresa P et al. JoVE ,160 10.3791/61143.）
例如，在该系统中，人类iPSC衍生的类器官成熟为不同的小脑神经元，并不需要分离和饲养共培养即可存活3个月，为疾病建模提供了人类小脑神经元的来源。
四、类器官检测的解决方案
类器官培养成功后，其细胞活力和细胞毒性的灵敏检测具有十分重要的作用。AssayGenie类器官检测方案能够用于 检测2D和3D培养物中的存活率、增殖情况以及细胞毒性（下图）。
图：AssayGenie 3D类器官细胞活力测定法或Competitor T试剂测定细胞活力
如果您有任何类器官的构建、应用、技术相关的疑问，请联系我们，也欢迎您关注“曼博生物”微信公众号，获取 类器官整体解决方案 的资源。
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