类器官(organoids)是指一种利用干细胞、祖细胞等在体外培养出的3D细胞培养物并具有一定的空间结构组织类似物。2021年,类器官技术被列为“十四五”国家重点研发专项[1],作为疾病模型,相比于传统2D疾病模型,类器官在阐明疾病的发展、稳态性和发病机理等与体内环境更加接近,在多领域将发挥重要,诸如细胞治疗、药物研发、基因工程、免疫研究、组织再生等领域。基质胶作为类器官和3D培养的重要载体,在其中发挥着举足轻重的作用。
图:类器官培养发展历史过程[2]
基质胶是从富含胞外基质蛋白EHS小鼠肿瘤中提取取的可溶性基底膜制备物,其主要成分由层粘连蛋白,Ⅳ型胶原,硫酸乙酰肝素蛋白聚糖(HSPG)和巢蛋白等组成,还包如TGF-β、EGF、IGF、FGF等多种生长因子。在室温条件下,基质胶聚合形成具有生物学活性的三维基质,能模拟体内细胞基底膜的结构、组成、物理特性和功能,有利于体外细胞的培养和分化。
翌圣生物开发生产的Ceturegel® Matrix基质胶不含LDEV(乳酸脱氢酶增高病毒),超低内毒素含量,包括基本浓度、高浓度、低生长因子和干细胞和类器官专用不同类型的基质胶。
安全性高:不含LDEV(乳酸脱氢酶增高病毒)
浓度多样性:浓度范围在8~20 mg/ml之间
批次稳定性好:严格生产质检过程保证批次间性能稳定
低内毒素:内毒素含量<4 EU/ml
污染物检测: 经检测无支原体和细菌、真菌残留
单批产量高:单批产量在L级别以上
兼容性好:可与任何类型的细胞培养基兼容
凝胶制备方法
1)基质胶融化后,用预冷的枪头混匀基质胶。
2)将需要使用的培养板置于冰上,然后将培养的细胞与基质胶混合,用遇冷的枪头使细胞悬浮均匀。按照150-200 μL/cm2生长面积的浓度加入基质胶制备3D培养使用的凝胶,详见表1。
3)在37℃放置30min,此时即可加入细胞培养液。
图:3D细胞及类器官培养过程
表1:3D细胞培养基质胶使用参考:
培养板(皿)类型 |
细胞培养面积(cm2) |
推荐量(浓度≥3 mg/mL)* |
6孔板 |
9.6 |
200 μL/cm2 |
12孔板 |
4.5 |
180 μL/cm2 |
24孔板 |
2.0 |
180 μL/cm2 |
96孔板 |
0.32 |
160 μL/cm2 |
35mm培养皿 |
11.78 |
200 μL/cm2 |
100mm培养皿 |
58.95 |
200 μL/cm2 |
1、拿到的基质有色差的变化(淡黄色到深红色)是什么原因?
对于含酚红的基质胶主要原因是由于酚红和碳酸氢盐与CO2作用引起的,但是与5%CO2平衡后色差即会减少。冻融后,轻轻摇晃试剂瓶使基质胶分散均匀。
2、基质胶的操作要注意哪些事项?
所有操作需在无菌环境下进行,应使用预冷的器材以保证基质胶正常操作。
3、基质胶的如何分装冻存使用?
可将冻融后的Ceturegel®Matrix基质胶分装在多个冻存管,冻存管需预冷,分装后迅速冷冻并保存,避免多次冻融。
类型 |
货号 |
产品名称 |
应用方向 |
即用型 3-6 mg/ml |
Ceturegel® Matrix Ready-to-use,LDEV-Free基质胶 |
适应于细胞培养、贴壁、侵袭和迁移实验以及细胞分化等研究 |
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基本浓度 8-12 mg/ml |
Ceturegel® Matrix LDEV-Free基质胶 |
适应于2D和3D培养、侵袭和迁移实验,也可以用于体内成瘤实验 |
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Ceturegel® Matrix Phenol Red-Free,LDEV-Free 基质胶 |
主要应用于需要颜色检测如荧光检测实验等 |
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高浓度 ≥18mg/ml |
Ceturegel® Matrix High Concentration,LDEV-Free 基质胶 |
主要应用于如血管生成、凝胶栓塞和体内成瘤实验(对于血管生成建议基质胶终浓度要≥10mg/ml) |
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Ceturegel® Matrix High Concentration,GFR,LDEV-Free 基质胶 |
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Ceturegel® Matrix High Concentration,Phenol Red-Free,LDEV-Free 基质胶 |
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低生长因子 |
Ceturegel® Matrix GFR,LDEV-Free 基质胶 |
主要是排除生长因子对实验的干扰。应用于与生长因子、信号通路等相关研究。无酚红的也用来做类器官培养 |
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Ceturegel® Matrix GFR,Phenol Red-Free,LDEV-Free 基质胶 |
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干细胞用 |
Ceturegel® Matrix hESC-Qualified,LDEV-Free 基质胶 |
主要用于如hESC,iPSC等干细胞培养 |
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类器官用 |
Ceturegel® Matrix for Organoid culture,Phenol Red-Free,LDEV-Free 基质胶 |
类器官培养专用基质胶 |
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鼠尾胶原 |
Collagen, Type I , from rat tail 鼠尾胶原蛋白I(大鼠源) |
侵袭和迁移。培养或分化研究 |
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Cebrary® Collagen, Type I , from mouse tail 鼠尾胶原蛋白I型(小鼠源) |
侵袭和迁移。培养或分化研究 |
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[1] http://www.chinazx.org.cn/i.php?id=3398
[2] Corrò C, Novellasdemunt L, Li VSW. A brief history of organoids. Am J Physiol Cell Physiol. 2020 Jul 1;319(1):C151-C165. doi: 10.1152/ajpcell.00120.2020. Epub 2020 May 27