开发用于医学研究中使用的“推高尺寸”迷你器官的新方法bob88体育平台登录

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多核骨料的3-D投影。学分:凯瑟琳·达布罗夫斯卡

一个工程师和科学家团队开发了一种“繁殖”器官的方法:模仿各种器官行为的细胞的微型收集,并且是研究人类生物学和疾病的有希望的工具。

来自剑桥大学的研究人员利用他们的方法来培养和发展“迷你航向”,这是第一次开发了管状的类器官而无需任何外部支撑。

研究人员使用由专门的聚合物制成的霉菌,能够指导从成年小鼠干细胞生长的微型气条的大小和形状,然后在达到可以支持自身的点时将其从模具中取出。

而目前使用的类器官是在微观量表上,剑桥团队开发的方法可以使生长大小的器官的版本成为可能。他们的结果在期刊上报告高级科学

器官是微小的三维细胞组件,模仿了完全生长器官的细胞排列。它们可能是研究人类生物学以及在各种疾病中如何出错的一种有用方法,以及如何开发个性化或再生治疗方法。但是,将它们组装成较大的器官结构仍然是一个挑战。

其他研究团队已经尝试了3-D打印技术来开发更大的迷你兽人,但是这些技术通常需要外部支持结构。

该研究共同领导的剑桥工程部的Yan Yan Shery Shery Huang博士说:“迷你兽人非常小,高度脆弱。”“为了扩展它们,这将增加它们在医学研究中的实用性,我们需要找到合适的条件来帮助细胞自组织。”bob88体育平台登录

黄和她的同事提出了一种新的类器官工程方法,称为多甲状腺模式和融合(MORPF),以使用干细胞生长小鼠气道的微型版本。使用这种技术,科学家将类器官的组装更快地组装到了通道中的气道中。使用MORPF技术生长的微型航道显示出可能扩大规模以匹配大小和形状的活器官结构的潜力,即使在没有外部支撑的情况下,也保持其形状。

MORPF技术涉及多个步骤。首先,聚合物模具(例如蛋糕或果冻模具的微型版本)用于塑造在许多小型类型的类型。一天后,该簇从模具中释放出来,然后再生长两个星期。簇变成一个单个管状结构,被气道电池的外层覆盖。成型过程足够长,可以使细胞的外层在整个簇周围形成一个信封。在进一步生长的两个星期中,内壁逐渐消失,导致空心管状结构。

共同领导该研究的剑桥Wellcome-MRC剑桥干细胞研究所的Joo-hyeon Lee博士说:“细胞的逐渐成熟非常重要。”“在我们释放它们之前,需要井井有条,以使结构不会崩溃。”

可以认为类器官簇,最初被包装在一起以形成模具的形状。为了将压缩气泡簇融合到一个巨大的气泡中,需要分解内壁。在MORPF过程中,融合簇从模具中释放出来以在无脚手架的条件下生长,因此可以从簇中取出融合簇的内壁的细胞。模具可以分为不同的尺寸或形状,以便研究人员可以预先确定成品迷你器官的形状。

“有趣的是,如果您考虑肥皂气泡,则最终的大气泡总是球形的,但是类器官细胞膜的特殊机械性能使所得的融合形状保留了该模具的合着者尤金·特伦杰夫(Eugene Terentjev)从剑桥的卡文迪许实验室说。

小组说,他们的方法紧密近似某些动物物种中器官管形成的自然过程。他们希望他们的技术将有助于创建仿生器官以促进医学研究。bob88体育平台登录

研究人员首先计划使用他们的方法来建立三维“芯片上的器官”,从而实时连续监测细胞,并可以用于开发新的疾病治疗方法,同时减少研究中使用的动物数量。最终,该技术也可以与STEM一起使用从患者中取出,以便将来开发个性化治疗。


进一步探索

器官产生胚胎心脏

更多信息:Ye Liu等人。“生物组装宏观尺度,亮度的气道管通过多机械图案和融合,具有定义形状的腔内管。”高级科学(2021)。doi:10.1002/advs.202003332
由...提供剑桥大学
引用:为医学研究中使用的“上调”迷你器官开发的新方法(2021年2月8日),于2022年6月21日从https://medbob88体育平台登录icalxpress.com/news/news/2021-02-method-method-up-sizing-sizing-sizing-mini-medical检索.html
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