前言

作為生命科學(xué)研究最常用且最重要的方法，細(xì)胞體外培養(yǎng)技術(shù)直接影響了研究結(jié)果的準(zhǔn)確性。傳統(tǒng)二維細(xì)胞培養(yǎng)模型，藥物無(wú)差別作用于每個(gè)細(xì)胞，細(xì)胞間作用力弱，類型單一，細(xì)胞貼壁生長(zhǎng)，無(wú)法模擬體內(nèi)的生長(zhǎng)環(huán)境和空間結(jié)構(gòu)。類器官培養(yǎng)不僅能高度模擬體內(nèi)細(xì)胞生長(zhǎng)環(huán)境，保持細(xì)胞生長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，擁有器官的部分功能特性，而且能更好地代表組織器官的生理功能和生物學(xué)特性。但現(xiàn)階段許多類器官原代建立尚存在成功率低，培養(yǎng)條件不穩(wěn)定的情況，而使用合適、優(yōu)秀的類器官培養(yǎng)基不僅是類器官培養(yǎng)成功的一大關(guān)鍵，還能省時(shí)省力節(jié)約科研成本。

今天我們來(lái)聊聊類器官的培養(yǎng)基。

類器官培養(yǎng)基的主要成分
 

類器官培養(yǎng)基主要由基礎(chǔ)培養(yǎng)基、培養(yǎng)基補(bǔ)充劑、氨基酸、細(xì)胞因子、小分子抑制劑、激素、緩沖液等構(gòu)成[1]。
 

常用的基礎(chǔ)培養(yǎng)基有Advanced DMEM/F12,Advanced DMEM等。這個(gè)根據(jù)不同類器官需求不難選擇。但細(xì)胞因子、小分子抑制劑、激素這些量小作用大的就讓人頭疼了，常見(jiàn)的有30余種不同成分。如廣泛使用的Wnt-3a，常用于乳腺類器官、小腸類器官、肝臟類器官的R-spondin-1，表皮生長(zhǎng)因子[2]，Noggin，激活素；以及促進(jìn)增殖、防止分化、維持干性的A83-01等等。
 

 

一、材料與知識(shí)準(zhǔn)備

1.研究文獻(xiàn)

一般需要1周左右時(shí)間的文獻(xiàn)查閱來(lái)確定培養(yǎng)基成分并估算用量。

2.購(gòu)買培養(yǎng)基配置材料

對(duì)于細(xì)胞因子、抑制劑、激素等小批量購(gòu)買時(shí)不僅需要極高的單價(jià)還要極長(zhǎng)的貨期。正常到貨需1到2個(gè)月，等待期間可進(jìn)行該類器官培養(yǎng)操作的技術(shù)學(xué)習(xí)。

二、類器官培養(yǎng)基配置方法

1.實(shí)驗(yàn)儀器及材料

（1）儀器：生物安全柜、電子分析天平、pH計(jì)、超純水器等；

（2）材料：燒杯、容量瓶、分裝瓶等；用于培養(yǎng)基配制的器皿需做到：不掛水滴、無(wú)有機(jī)物、無(wú)致熱原[3]。

2.培養(yǎng)基配置

（1）配制用水：選擇最新過(guò)濾的反滲透水，再用超純水機(jī)過(guò)濾為去熱原培養(yǎng)基用水（TOC<10，即總有機(jī)碳<10mg/L）；

（2）使用電子天平準(zhǔn)確稱量試劑，充分溶解，并調(diào)節(jié)pH值至7.4，定容后過(guò)濾分裝；

（3）按不同類器官對(duì)因子的需求向基礎(chǔ)培養(yǎng)基中加入所需細(xì)胞因子和抑制劑如Wnt-3a[4]、R-spondin-1、Noggin等，充分混勻。

 

三、自配培養(yǎng)基完成后的常見(jiàn)問(wèn)題

培養(yǎng)基配制完成后，材料齊備便可進(jìn)行類器官的培養(yǎng)，而新手培養(yǎng)類器官若沒(méi)有正確的技術(shù)指導(dǎo)以及方便快速的步驟流程，僅憑借看文獻(xiàn)得來(lái)的技術(shù)培養(yǎng)常常事倍功半難以成功。此時(shí)若類器官長(zhǎng)勢(shì)差、出芽率低、活性差，難以判斷是技術(shù)原因還是培養(yǎng)基原因，更有甚者形態(tài)怪異，與所知該類器官應(yīng)有形態(tài)不一致，在類器官鑒定后發(fā)現(xiàn)所培養(yǎng)的類器官并非目標(biāo)類器官，只能通過(guò)反復(fù)分析，重新配制，再次培養(yǎng)，既耗時(shí)又費(fèi)力。
 

研究實(shí)驗(yàn)常常無(wú)法確定培養(yǎng)基中的因子用量，配制培養(yǎng)基時(shí)條件嚴(yán)苛，步驟也繁多，配制時(shí)需小心謹(jǐn)慎，且費(fèi)時(shí)費(fèi)力。因此從文獻(xiàn)研究開(kāi)始，到培養(yǎng)的類器官可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)需要6個(gè)月甚至更久。
 

正所謂術(shù)業(yè)有專攻，對(duì)因子方面研究不多的老師即使沒(méi)有錯(cuò)漏的配制出來(lái)后，也同樣容易出現(xiàn)培養(yǎng)的類器官出芽率低，活性差，或是類器官長(zhǎng)勢(shì)良好卻在研究中掉鏈子的情況，甚至研究開(kāi)始后進(jìn)展不佳難以繼續(xù)。
 

那么有沒(méi)有什么方法能打破由培養(yǎng)基配制問(wèn)題造成的時(shí)間浪費(fèi)、成本支出過(guò)高、培養(yǎng)效果不佳等研究阻礙呢？

 

一、產(chǎn)品選擇和方案推薦

在購(gòu)買�；�產(chǎn)品時(shí)，通常銷售人員會(huì)問(wèn)清各位學(xué)者老師所研究的實(shí)驗(yàn)方向，培養(yǎng)的類器官種類，并根據(jù)用戶個(gè)性化的需求對(duì)用戶進(jìn)行最佳產(chǎn)品、貨號(hào)的推薦，以便用戶獲得性價(jià)比最高、效果最優(yōu)的產(chǎn)品。

二、技術(shù)支持

�；�生物發(fā)貨快，貨期短。一般1~2周便可到手進(jìn)行類器官培養(yǎng)，在貨期等待期間�；�生物會(huì)將該方面培養(yǎng)方法，培養(yǎng)操作流程等一并送出，并在類器官交流群中為大家實(shí)時(shí)答疑。

三、類器官培養(yǎng)

�；�生物類器官培養(yǎng)經(jīng)驗(yàn)豐富，總結(jié)的培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)流程操作簡(jiǎn)單而又效果極佳。根據(jù)�；鶎�(shí)驗(yàn)方案可大幅提升初次培養(yǎng)成功率，在材料上和技術(shù)上都為用戶盡可能提高了培養(yǎng)的成功率，而若不幸培養(yǎng)失敗，模基也能協(xié)助分析原因。為用戶節(jié)省時(shí)間，減少材料消耗，從產(chǎn)品細(xì)節(jié)詢問(wèn)至類器官能進(jìn)行研究實(shí)驗(yàn)僅需1～1.5個(gè)月。

四、總結(jié)

綜上，若研究本身便以因子，小分子抑制劑為重點(diǎn)，那么自己配制類器官培養(yǎng)基是必要的。而對(duì)于不以優(yōu)化培養(yǎng)基成分為目的的研究實(shí)驗(yàn)，比起自配類器官培養(yǎng)基來(lái)說(shuō)選擇模基培養(yǎng)基則是類器官方面研究的一大助力。
 

價(jià)格方面，自配培養(yǎng)基最大的支出在于細(xì)胞因子，細(xì)胞因子通常購(gòu)買量少則單價(jià)大幅提升。以常用因子rhR-spondin-1為例，1mg標(biāo)準(zhǔn)的rhR-spondin-1需2萬(wàn)元左右，而5×20μg標(biāo)準(zhǔn)的rhR-spondin-1便需要1萬(wàn)多元。不考慮多買以備不足的因子僅以消耗計(jì)算，自配500ml類器官培養(yǎng)基需近兩萬(wàn)元，�；�類器官培養(yǎng)基500ml則在一萬(wàn)元左右。
 

時(shí)間方面，自配培養(yǎng)基的老師在材料還未到手時(shí)，選擇模基培養(yǎng)基的老師便已完成類器官培養(yǎng)開(kāi)始研究了。
 

技術(shù)方面，�；�生物有扎實(shí)的類器官理論基礎(chǔ)，豐富的類器官培養(yǎng)經(jīng)驗(yàn)，以及堅(jiān)定的科研信念。在這樣的技術(shù)支持下培養(yǎng)的類器官雖不能令各位老師的研究實(shí)驗(yàn)一片坦途，毫無(wú)困難；但能穩(wěn)定發(fā)揮，排除干擾讓各位老師不為類器官培養(yǎng)所掣肘，在所擅長(zhǎng)的研究領(lǐng)域一展身手，大顯神威。

五、參考文獻(xiàn)

[1]劉琦,姚茜,韋正波,謝瑩.類器官培養(yǎng)基主要成分的作用機(jī)制及潛在功能【J】.中國(guó)組織工程研究,2021(31):5072-5078.

[2]米杜秋,張路陽(yáng),劉強(qiáng),張東勇.表皮生長(zhǎng)因子對(duì)膠質(zhì)瘤干細(xì)胞增殖與侵襲的影響【J】.解剖科學(xué)進(jìn)展,2019(01):70-73.

[3]張宏 , 劉玉琴 . 培養(yǎng)基的正確制備及使用 [J]. 基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與臨床 ,2009, 29(4):446-448.

[4]XIAO XH, HUANG QY, QIAN XL, et al. Cdc42 Promotes ADSC-Derived IPC Induction, Proliferation,And Insulin Secretion Via Wnt/β-Catenin Signaling. Diabetes Metab Syndr Obes. 2019;12:2325-2339.