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问:什么是水凝胶基质法?2023-07-10 09:34:35

答:水凝胶基质的发展与微尺度技术及干细胞生物学的相互结合为构建组织和器官的模型系统提供了巨大的机会。利用水凝胶基质法培养类器官主要是依靠重力作用使培养液通过水凝胶疏松多孔结构持续向下缓慢渗透,细胞得到充分的营养支持并及时带走代谢产物,从而提高培养成功率,并缩短类器官培养周期。然而使用其他常见方法生成的类器官通常是在缺乏体内微环境基本成分(如细胞外基质)的情况下形成的。水凝胶基质具有较高的生物相容性和可调节性,如渗透性、弹性、硬度和化学反应性,并表现出与原生细胞外基质微环境相似的特性。基质凝胶是一种通常用于引导形成成熟类器官的水凝胶,如今各种天然和合成的水凝胶基质已被广泛用作基质凝胶的替代品。模块化合成的水凝胶网状交联结构是使用机械动态的聚乙二醇聚合物基质开发的,这种结构对于从小鼠肠道干细胞中培养获得成熟的肠道类器官至关重要。

此外,在肠干细胞集落转变为肠类器官的情况下,与稳定的聚乙二醇基质相比,机械动态的聚乙二醇聚合物基质表现出更强的肠细胞分化诱导能力。以聚乙二醇聚合物为基础的烯丙基硫醚光降解水凝胶可通过自由基加成-断裂链转移反应实现快速降解,以促进肠道类器官的传代,而由末端各有马来酰亚胺基团的四臂聚乙二醇大分子聚合物合成的水凝胶基质可用于人类肠道类器官的生长。研究显示,从脱细胞猪小肠黏膜中提取的细胞外基质水凝胶基质常被用于形成胃、肝脏、胰腺和小肠组织。此外未经修饰的天然海藻酸盐聚合物与钙交联可作为一种简单的水凝胶体系用于诱导人肠道类器官移植到免疫缺陷小鼠。这类作为3D细胞培养系统的新型水凝胶基质,胺-缩甘油醚偶联羟基键的水凝胶平台可用于培养成熟的胰腺类器官。
 
出自《类器官的培养方法及应用前景》作者王曼茜,李庆豪,孙娟。