类器官(organoid)是体外三维培养构建出的多细胞团, 利用干细胞直接诱导生成三维组织模型，具有自我更新和自我组织能力, 并且维持了来源组织的生理结构和功能的特点。（了解更多类器官知识：小而美的3D细胞培养——类器官，扒一扒类器官的那些事儿（上））
类器官模型的典型制备方法，首先要分离出胚胎或多能干细胞，然后将它们培养在一个支持介质（如基质胶或水凝胶）上，使其能够三维生长。
干细胞培养和分化方案具有挑战性，通常需要大量的时间和试剂。其中一个主要问题是生长因子的不稳定性和相对较短的半衰期，这限制了它们从实验室过渡到临床的使用。
视网膜类器官
视网膜是眼睛中感受光线的神经区域，它来源于神经外胚层, 是位于眼内后段的精细且分层的神经组织。眼睛是由多种细胞以三维方式组成的高度复杂的器官，视网膜作为眼睛的一部分，其结构也相当复杂。视网膜由三个核层和两个突触层组成。视杆和视锥细胞的胞核形成外核层（ONL），水平细胞，双极细胞和无长突细胞的胞核形成内核层（INL），最内层的核层包含神经节细胞和少量星形胶质细胞，称为神经节细胞层（GCL）。视网膜发育的早期阶段会形成两个相邻的上皮细胞层，即外侧的视网膜色素上皮层和内侧的神经视网膜层，最终生成含有光受体层和支持细胞层的组织。
▲ 视网膜
多能干细胞（PSCs，包括ESCs胚胎干细胞和iPSCs诱导多能干细胞）可以分化为生物体的所有细胞，并且具有无限的分裂增殖能力。
目前，人类视网膜与干细胞相关的研究大多基于多能干细胞模型。iPSCs/ESCs可在一定条件下分化成为具有人类视网膜特征的3D视网膜类器官，不仅包含多种视网膜细胞（感光细胞、神经节细胞、视网膜色素上皮细胞等），而且能形成与体内形态非常接近的明显分层。
多能干细胞制备的视网膜类器官主要应用：分析视网膜发育和形成过程、药物筛选、体外疾病建模以及细胞治疗的光感受器等。
▲ 视网膜类器官应用
3D视网膜神经节细胞类器官培养
美国哈佛医学院Petr Baranov 科研组研究从小鼠ESCs制备出视杯类器官。
小鼠胚胎干细胞(mESCs)首先在视泡培养基中培养，第9天转化为视杯培养基。在第20天，培养系统中加入PODS生长因子，继续培养10天。在PODS生长因子处理的10天期间，只进行了培养基半量置换，没有添加任何PODS晶体。
▲ 小鼠ESCs制备视杯类器官
在3种不同条件下培养3D视网膜类器官：无生长因子，标准重组生长因子以及PODS BDNF/ PODS GDNF晶体。
▲ PODS co-crystals
BDNF（Brain-derived neurotrophic factor, 脑源性神经营养因子）、GDNF（Glial cell derived neurotrophic factor，胶质细胞源性神经营养因子）是RGCs（视网膜神经节细胞）和 RPEs（视网膜色素上皮细胞）表达的营养因子，对RGCs 和RPEs的分化发育有重要作用。
使用3种常用的细胞标记物，用3种荧光激活细胞分选（FACS）对RGCs亚型进行定量。
结果
▲ 用神经化学标记RBPMS定量-总分化RGCs
FACS分析结果显示，与无生长因子相比，PODS晶体增加了46%的RBPMS+RGCs。此外，通过添加PODS生长因子，RGCs亚型产量增加了2.3倍。
▲ FACS定量分析RGCs亚型
结论
PODS 缓释生长因子只需一次添加，无需补加--PODS BDNF/GDNF晶体只需一次添加。而标准BDNF/GDNF，需要在RGCs培养的10天周期内每两天添加一次。
实现更健康的表型的类器官-- PODS晶体持续释放，减少多次处理干扰以及实现稳定的生长因子水平。
非常适用于组织培养皿的涂层--PODS晶体能有效地附着在塑料表面。
非常适用于较长的周期培养--PODS晶体尤其适用于较长的培养周期，只需单次添加PODS晶体，无需补加因子，显著减少了手动操作时间和材料成本。
应用效果同标准可溶性生长因子--使用PODS晶体可获得与标准生长因子相似的RGCs产量，但得到更健康表型的RGCs类器官。
PODS (POlyhedrin Delivery System)晶体是一种新型缓释生长因子技术，将生长因子包裹在蛋白外壳中，保护和保存其功能。PODS是在昆虫细胞中通过多角体蛋白和运载蛋白的共同表达而产生的。
许多蛋白质，特别是生长因子和细胞因子，在应用时降解迅速，快速失去其生物活性，这种脆弱性限制了蛋白质的应用潜能。PODS的核心是一种非凡的多面体蛋白。这种特殊的多面体蛋白具有独特的功能，可以将蛋白质包裹在完美的、透明的、立方的、微尺寸的晶体中，晶体比细胞小得多。这些蛋白质晶体形成的混合物多面体缓慢降解释放具有生物活性的细胞因子。
PODS缓释生长因子
延长生长因子稳定性
创造生长因子浓度梯度
易于从实验室过渡到临床
| CellGS Catalogue Code | Product Name | Pack Size |
| PPH2-50 | PODS Human GDNF | 50 million |
| PPH2-250 | PODS Human GDNF | 250 million |
| PPH2-1000 | PODS Human GDNF | 1 billion |
| PPH1-50 | PODS Human BDNF | 50 million |
| PPH1-250 | PODS Human BDNF | 250 million |
| PPH1-1000 | PODS Human BDNF | 1 billion |
■ REFERENCES
Llonch et al. Organoid technology for retinal repair. Dev. Biol. 2018;433:132
Brighi et al. Retinal and Brain Organoids: Bridging the Gap Between in vivo Physiology and in vitro Micro-Physiology for the Study of Alzheimer’s Diseases. Front. Neurosci. 2020;14:655
Improved 3D retinal ganglion cell organoids using sustained release，https://www.cellgs.com/organoid-culture.htm
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