类器官是一种体外培养的3D组织结构,通常由干细胞如诱导多能干细胞(iPSC)、组织衍生细胞(TDCs)、正常干/祖细胞、分化细胞和癌症细胞经过特定的培养条件和诱导因子衍生而来,可模仿器官的关键功能、结构和生物复杂性。
球体和类器官的发育示意图
与传统的2D培养物和动物模型相比,类器官能够在模型中实现患者特异性,同时在体外概括体内组织样结构和功能,类器官比动物模型更易于操作,更易于进行深入的生物学研究。因此,类器官在许多领域具有广泛的应用价值,可用于疾病研究、药物筛选和组织再生等领域,还可应用于诊断、疾病建模、药物发现和个性化医疗等领域。
类器官的应用
培养类器官通常需综合考虑多个关键组成部分。首先需选择合适的细胞源,如诱导多能干细胞、胚胎干细胞或组织衍生细胞,为构建类器官奠定基础;其次是提供支撑结构的支架材料,如生物可降解聚合物、人工基质或生物材料;生长因子和信号分子在类器官形成和分化中起重要调控作用,可促进细胞增殖、分化和组织的形成。此外,三维培养环境模拟体内微环境,为细胞提供生长和发展所需的空间结构。综合利用这些组分培养而来的类器官才能成为价值性工具。
类器官培养的组成部分
类器官分化试剂盒通常包含特定的生长因子、细胞培养基和辅助物质,促进多能干细胞或组织衍生细胞向特定器官类型分化。使用类器官分化试剂盒,可以可靠且可重复地控制和引导细胞的分化方向,进而构建成具有特定功能和结构的类器官。
Aneuro作为专注脑与神经领域和创新解决方案的品牌,最新推出Organoid Toolbox类器官解决方案:即用型类器官,类器官分化试剂盒,以及类器官定制开发、基于类器官的疾病模型开发和类器官分析检测服务等,全面加速您的科学研究和药物研发项目进程。
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与其他类器官一致,心脏类器官为药物开发、疾病建模、个性化医疗和治疗研究提供了有力的工具和平台。通过模拟心脏组织的结构和功能,心脏类器官提供了一个可控的实验模型,用于研究心脏疾病的机制、评估药物的安全性和疗效,以及开发个性化医疗策略,将有助于加深对心脏生物学的理解,推动心脏医学研究和创新,加速药物研发过程,提高药物的安全性和临床转化率。
利用我们的心脏类器官分化试剂盒,iPSCs可以在9-15天分化成心脏类器官(无需基质)。生成的心脏类器官包含多种细胞类型,在生理特征上近似心脏,并可在没有外部刺激的情况下实现规律搏动。
心脏类器官分化流程示意图
✦ 多样的细胞类型:经心脏类器官试剂盒分化的心脏类器官包括心肌细胞、平滑肌细胞、成纤维细胞和内皮细胞等,提供了类似心脏的细胞组成,更全面地模拟心脏组织。
✦ 有节奏的功能:展示出规律的、类似心脏的收缩,可以更真实地研究生理反应和评估治疗方法。
✦ 电生理活动:表现出类似心脏的电活动,可用于研究电信号通路和化合物效应。
✦ 药物响应性:对化合物具有反应性,有助于药物疗效和安全性评估,以及药理研究。
The cardiac organoids differentiated using the Human iPSC-Derived Cardiac Organoid Differentiation Kit (Ca. No. RIPO-HWM002K) show regular beating from day 7-13 of differentiation.
The cardiac organoids differentiated using the Human iPSC-Derived Cardiac Organoid Differentiation Kit (Ca. No. RIPO-HWM002K) showed the expression of cardiomyocyte markers (cTNT, green) cross-stained with DAPI (blue).
The electrical activity of the cardiac organoids differentiated using the Human iPSC-Derived Cardiac Organoid Differentiation Kit (Ca. No. RIPO-HWM002K) was recorded using silicon probes (Ca. No. P64-7), revealing electrophysiological activity that closely resembles that of the actual human heart.
Aneuro的产品还包括专注于脑神经相关疾病诊断及治疗研究的重组蛋白、用于神经细胞培养的神经因子、用于神经退行性疾病建模的预制前体纤维(PFFs),以及用于在体电生理研究的多通道电极。
参考文献
1.Zhao Z, Chen X, Dowbaj A M, et al. Organoids[J]. Nature Reviews Methods Primers, 2022, 2(1): 94.
2.Velasco V, Shariati S A, Esfandyarpour R. Microtechnology-based methods for organoid models[J]. Microsystems & nanoengineering, 2020, 6(1): 76.
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