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胎盘类器官模型在体外进行长期培养和功能维持2024-07-26 09:04:03

尽管体外胎盘模型已显示出诸多优势,但仍存在一些局限。虽然胎盘芯片模型可以模拟母体侧滋养层细胞和胎儿侧血管内皮细胞组成的屏障界面特征,但由于技术限制,尚无法完全复现人体胎盘的复杂结构和微环境,如免疫系统等。因此,可能无法完全反映母胎界面的多细胞相互作用和宿主免疫反应等病理生理情况。

此外,胎盘芯片的制备材料主要为PDMS,尽管具有透明度高和生物相容性良好等优点,但PDMS会吸收疏水性分子,包括妊娠相关激素和药物小分子等,在激素分泌水平和药物转运等定量研究中可能造成一定误差,限制了其应用。未来应研发更符合应用需求的生物材料取代PDMS,以确保小分子物质定量数据的准确性。胎盘类器官模型可在体外进行长期培养和功能维持,但其通常缺乏关键细胞类型,如血管内皮细胞和免疫细胞,在一定程度上也限制了其广泛应用,比如在病原体感染等方面的研究。
 
随着生物学和工程学等多学科交叉手段的发展,可以将器官芯片、类器官以及其它组织工程技术结合,构建更加符合人体生理状态的体外胎盘模型,并用于转化研究。例如,将胎盘芯片与生物传感集成,有望在体外实现胎盘代谢和分泌功能的在线监测和药物筛评,对胎盘的发育及相关病理研究提供新的平台。在胎盘模型中引入组织特异的关键细胞类型,如免疫细胞,可模拟母胎界面处的免疫微环境,有助于深入认识和解析胎盘发育和感染性疾病相关分子机理。此外,将胎盘类器官与器官芯片或生物材料结合,将有助于精确控制组织微环境,指导滋养层干细胞分化和发育,实现胎盘模型的复杂性和功能成熟度。未来,可以将胎盘与其它器官模型整合关联,如胎盘-子宫、胎盘-脑等,用于研究妊娠过程中母胎器官间的相互作用、药物转运、外源暴露物毒性评估以及胎盘功能异常对胎儿器官发育的影响。
出自《胎盘芯片及其在生殖医学领域的研究进展》作者:曹荣凯,秦建华,王亚清.