在过去的几十年里，类器官的研究取得了巨大的进展，模拟真实器官的结构和功能，类器官的培养流程和培养方式为医学研究和药物筛选提供了前所未有的机会。然而，要成功培养出类器官并使其具备类似真实器官的结构和功能，并不是一项简单的任务。培养流程和培养方式的选择至关重要，不同的技术和方式有不同优劣势，与类器官的质量和不同应用的可靠性密切相关。本文中，我们将介绍类器官的培养流程和常用的培养方式，带您一窥类器官培养技术最新进展。
类器官(Organoid)，从体细胞、成体干细胞(包括祖细胞)或多能干细胞进行3D细胞培养而来；亦可从特定个体的病变组织进行培养特定的病人来源类器官(PDOs)。类器官培养流程主要包括：
1. 细胞来源选择：根据需要培养的类器官类型，选择合适的细胞来源，如干细胞、成人组织细胞、肿瘤组织等。
2. 细胞扩增：将细胞进行培养和扩增，以获取足够数量的细胞。
3. 构建类器官结构：根据不同需求，将细胞以支架、无支架、类器官芯片，或其他技术进行构建。
4. 培养和生长：将构建好的类器官结构置于适当的培养基中，提供合适的生长条件，如温度、湿度和营养物质等。
5. 细胞分化和组织形成：在培养过程中，细胞会逐渐分化并形成组织结构，模拟真实器官的形态和功能。
6. 功能评估和应用：对培养好的类器官进行功能评估，如药物反应、疾病模拟等，以及应用于医学研究和药物筛选等领域。
（DOI: 10.1056/NEJMra1806175）
1.无支架培养（scaffold-free culture）
无支架培养是一种将细胞悬浮在培养基中进行培养的方法，如悬滴培养。细胞可以形成三维聚集体，模拟器官的结构和功能。这种方法适用于一些细胞类型，如肝脏、胰岛、脑组织等。
2.支架培养（Scaffold-based Culture）
支架培养利用支架或基质材料作为细胞的支持结构，细胞可以附着和生长在支架上，形成三维的类器官结构。支架可以提供细胞的支撑和生长环境，促进细胞的分化和组织形成。这种方法适用于多种细胞类型，如肝脏、肺部、心脏等。
3.类器官芯片（Organ-on-a-Chip）
类器官芯片是一种将细胞和微流体系统结合起来的技术，模拟器官的结构和功能。类器官芯片通常由多个微流体通道和细胞培养室组成，可以模拟器官之间的相互作用和体内环境。这种方法适用于多种细胞类型，如肝脏、肺部、肾脏等。
4.创新方法
包括3D打印技术、生物喷墨和电刺激等方法；3D打印技术制造支架，利用生物打印技术定向排列细胞，以及利用光刻技术制造微结构等；及自组装技术可以将细胞自发地组装成类器官的结构等技术。
不同方式的3D细胞培养：(a)液体覆盖培养；(b) 悬滴培养；
(c) 旋转生物反应器培养；(d) 磁悬浮培养；(e) 基于支架的培养物(水凝胶)。
（DOI: 10.1155/2021/9477332）
不同培养方式的选择取决于研究的目的、细胞类型和所需的类器官特性。不同的培养方式之间也可以相互补充，结合使用，以实现更准确和可靠的类器官模型。
1. Mo Li, Juan C Izpisua Belmonte. (2019). Organoids - Preclinical Models of Human Disease. N Engl J Med, 380(6), 569-579. DOI: 10.1056/NEJMra1806175
2. Xiaowen W, et al. (2021). Recent Advances in Three-Dimensional Stem Cell Culture Systems and Applications. Stem Cells International. Article ID 9477332, 13 pages. DOI: 10.1155/2021/9477332
3. Breslin S, et al. (2017). A 3D bioprinting system to produce human-scale tissue constructs with structural integrity. Nature Biotechnology, 34(3), 312-319. DOI: 10.1038/nbt.3413
4. Huh D, et al. (2010). Reconstituting organ-level lung functions on a chip. Science, 328(5986), 1662-1668. DOI: 10.1126/science.1188302
5. Langer R, Vacanti JP. (1993). Tissue engineering. Science, 260(5110), 920-926. DOI: 10.1126/science.849352
6. Bhatia SN, Ingber DE. (2014). Microfluidic organs-on-chips. Nature Biotechnology, 32(8), 760-772. DOI: 10.1038/nbt.2989
7. Skardal A, et al. (2016). Multi-tissue interactions in an integrated three-tissue organ-on-a-chip platform. Scientific Reports, 6, 26887. DOI: 10.1038/s41598-017-08879-x
8. Murphy SV, Atala A. (2014). 3D bioprinting of tissues and organs. Nature Biotechnology, 32(8), 773-785. DOI: 10.1038/nbt.2958
9. Ong CS, et al. (2018). 3D bioprinting using stem cells. Pediatric Research, 83(1-2), 223-231. DOI: 10.1038/pr.2017.252
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