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类器官——从 2D 到 3D 的进阶 | MedChemExpress
) 的三维 (3D) 器官型培养。 3) 干细胞在类器官中保持并长存，即保持“干性”，并且不断产生分化的多种细胞类型子代，这些细胞类型自组织成功能性 3D 结构。 另外，3D 类器官可以解离，并镀到涂有基底膜基质 (MG) 或胶原蛋白 (collagen) 的膜支持物上，形成 2D 单层类器官模型。 HGF 可充当肝细胞的有丝分裂原，用于肝类器官培养。 Human Wnt3aWnt 参与调节细胞发育、增殖、分化、粘附、极性、细胞-细胞通信、生存和自我更新功能。 小分子抑制剂 Y-27632 dihydrochloride Rho 激酶抑制剂；常用于类器官构建。 A 83-01ALK4/5/7 抑制剂；抑制类器官的增殖。
1K20编辑于 2023-02-23 - 来自专栏细胞培养
全长Laminin在肝细胞培养与3D肝类器官中的应用：LN521、LN111、LN411促进hPSC来源肝细胞成熟的研究解析
摘要：在肝细胞培养、hPSC来源肝细胞分化以及3D肝类器官研究中，如何构建更接近人体肝脏微环境的培养体系，一直是肝脏研究领域的重要方向。 五、全长laminin在3D肝类器官培养中的应用价值随着3D培养技术与类器官研究的发展，研究人员越来越希望通过更接近人体微环境的培养体系构建稳定、可重复的肝类器官模型。 图7：LN521支持hPSC分化为各类肝细胞及PIC-LN111水凝胶支持3D肝类器官培养。相比传统3D培养体系，基于全长层粘连蛋白建立的培养模型，还能够降低肝球体之间的差异性，并提高培养一致性。 六、总结LN521、LN111与LN411等全长层粘连蛋白，正在逐渐成为肝细胞培养与3D肝类器官研究中的重要培养基质。 目前，这些全长层粘连蛋白已经广泛应用于hPSC来源肝细胞分化、原代肝细胞培养、3D肝球体构建以及肝类器官研究等方向，并在提高细胞成熟度、维持功能稳定以及优化药物代谢模型等方面表现出较好的应用潜力。
17110编辑于 2026-05-12 - 来自专栏细胞培养
人肝非实质细胞NPC如何突破传统肝细胞模型局限？Kupffer Cells、肝星状细胞与LSECs应用解析
3D肝脏类器官构建中的应用潜力。 近年来，随着NAMs（NewApproachMethodologies）、器官芯片以及3D类器官技术的发展，越来越多研究开始采用包含肝NPC的高生理相关性肝模型，以提高体外研究结果与人体真实情况之间的一致性 此外，LSECs窗孔消失以及毛细血管化过程，还被认为是肝纤维化的重要启动事件之一。图4：人肝窦内皮细胞（LSECs）。六、为什么肝NPC共培养体系正在成为高生理相关性肝病模型的重要方向？ 这种模型能够更真实模拟肝脏微环境，并同时复现：药物代谢炎症反应免疫调控ECM重塑肝纤维化过程与此同时，在3D肝脏类器官与器官芯片研究中，肝NPC也逐渐成为维持长期功能稳定性的重要支持细胞。 随着NAMs、器官芯片以及类器官技术不断发展，人源肝NPC模型预计将在未来药物研发与精准医学研究中发挥更大作用。
14910编辑于 2026-05-18 - 来自专栏用户7627119的专栏
什么是类器官？解读近年来类器官领域重要研究进展！
经过多年的研究，如今科学家们可以从病人体内取出一些细胞，放在培养皿中，培养出所谓的“类器官”，而类器官就是一种三维的微器官，与来源组织和器官高度相似，这一切都可以在实验室中完成。 【3】小小类器官 承载移植梦 经过近 10 年的快速发展，科学家们已经能在实验室利用细胞培育、分化、自组装成各种类似人体组织的 3D 结构，制造出肝脏、胰脏、胃、心脏、肾脏甚至乳腺等在内的各种类器官。 【4】Cell Stem Cell：操纵PTEN基因培养出具有表面褶皱的大脑类器官 doi：10.1016/j.stem.2016.11.017 人类大脑如此独特的一个方面在于大脑皮层的尺寸和结构。 【8】Cell：首个癌症类器官生物银行 研究人员利用由癌症患者肿瘤衍生出的三维（3D）类器官，接近复制出了原发肿瘤的一些关键特性。 测序转移灶样本和匹配的类器官显示，每个类器官与它们起源的患者癌症基因完全一致。
2.9K10发布于 2020-09-22 - 来自专栏科研猫
类器官：肿瘤研究的新高地
类器官 近年来，组织器官3D培养技术发展迅猛。 二十世纪六十年代到八十年代，3D培养已经成为生物学研究的热点，当时利用3D培养技术主要是在体外模拟组织器官生成的过程，将胚胎干细胞分化培养成微型器官，借以研究器官发育的发生机制。 肿瘤类器官 相比于传统2D培养和肿瘤组织异种移植，肿瘤类器官一方面构建成功率明显增高，且可长期低成本快速培养，便于基因修饰和大规模药物筛选等；另一方面，3D培养保留了肿瘤的组织特性，在研究过程中不会丢失肿瘤微环境的影响作用 研究发现，肿瘤组织体外类器官培养可以获得大量不同特性的肿瘤类器官，单个类器官分析结果也表明同一肿瘤来源的类器官的异质性[18]。 随着类器官培养技术的迅速发展，越来越多的实验室和医院开始有意识地采集肿瘤类器官及其对应的健康组织类器官，并运用合适的冻存传代方法进行大规模保存，形成类器官库。
1K10发布于 2019-09-24 - 来自专栏生命科学
肠道类器官培养基 | MedChemExpress
也有研究描述了将基因组编辑技术，如 CRISPR/Cas9 与类器官培养系统结合，使类器官易于基因操纵，并将其转化为一个多功能的培养系统。 肠道类器官的 “养成记”3D 肠类器官由一个封闭的循环中空腔组成，内衬一层肠上皮细胞系。肠上皮的分化细胞系，包括肠上皮细胞，肠内分泌细胞和杯状 (Paneth) 细胞，排列在绒毛状区内。 肠类器官的发育类器官可来源于器官限制成体干细胞 (ASCs) 和多能干细胞 (PSCs) 两种干细胞。这两种干细胞来源产生的类器官包含体内发现的所有肠上皮细胞类型，比例和排列相似。 DIF+BMP：通过从 ENR 中除去 Noggin 并添加 BMP-2/BMP-4 激活 BMP，导致进一步成熟。 它是最基础的类器官培养因子之一。BMP-2、BMP-4BMP 在胚胎发生、发育和维持组织稳态中起着至关重要的作用。CHIR-99021选择性的 GSK3 抑制剂，可用于类器官的生成。
73120编辑于 2023-02-15 - 来自专栏生信技能树
类器官技术日新月异
这些大模型确实是厉害，很快就整理好了类器官技术的前因后果。它是一种革命性的3D细胞培养方法，它允许科学家在体外构建微型的、类似器官结构的组织。 3D生物打印：利用3D打印技术，研究人员可以精确地构建复杂的类器官结构，包括多种细胞类型和细胞外基质。这种方法有助于研究肿瘤微环境的复杂性，并为个性化医疗提供定制化的类器官模型。 传统类器官最新文献 2024 年 4 月 8 日，北京大学张宁、吴健民及河南省肿瘤医院（郑州大学附属肿瘤医院）张建功等研究团队在 Cancer Cell（IF=50.3）发表研究论文 「Pharmacogenomic 传统类器官最新文献 肿瘤样细胞簇(PTCs)最新文献 这个技术基本上就是北京大学未来技术学院席建忠团队和他们的合作伙伴在主推啦，最新文献是：2024年4月8日，北京大学席建忠、叶步青及上海交通大学姜丽岩共同通讯在 类器官与球状体比较：3D培养的主要差异 - 知乎 类器官和细胞球状体的3D细胞培养产品选择指南 - Thermo … 沈西凌等开发癌症病人来源的微小类器官球体助力临床精准 ...
52010编辑于 2024-04-19 - 来自专栏AI科技大本营的专栏
人造器官新突破！美国科学家3D打印出会“呼吸”的肺 | Science
整理 | 一一 出品 | AI科技大本营（ID:rgznai100） 据《器官移植》报道，目前我国器官捐献与移植规模总体上居全球第 2 位，但肝肾供体短缺问题严峻。 5 月 4 日，《科学》杂志封面报道，美国莱斯大学与华盛顿大学的研究团队带来一项具有里程碑意义的发明：一个由水凝胶 3D 打印而成的肺模型，它具有与人体血管、气管结构相同的网络结构，能够像肺部一样朝周围的血管输送氧气 但实际上，在软组织中植入血管且保证细胞可存活非常难，这在过去几十年一直是 3D 打印器官领域的巨大挑战。 网友@我药你笑 也解释了为什么说 3D 打印是突破了 3D 打印器官的天堑难题。 3、在 3D 打印器官的过程中如何兼顾多种不同的管道系统。 ? 图4 功能性肝的水凝胶载体的植入 在打印的肝脏组织中，研究人员们植入了原代肝细胞，并将它们放入了带有慢性肝损伤的小鼠体内。研究表明，这些肝细胞也能在体内生存，打造的血管能有效为这些细胞输送养分。
1.4K20发布于 2019-05-14 - 来自专栏药物代谢与原代肝细胞研究
肝星状细胞与肝窦内皮细胞研究进展：生物学特性、培养方法指南
随着3D培养、类器官和器官芯片技术发展，研究人员开始将HSCs、LSECs、肝细胞和库普弗细胞等多种细胞共同纳入体外模型中，以构建更完整的肝脏微环境。 这类模型可用于再生医学研究、肝病机制分析、药物安全性评价、MASH/MAFLD研究以及肝脏类器官构建等方向。 如果进一步加入肝细胞、库普弗细胞等其他细胞类型，还可以构建更复杂的肝脏类器官或肝脏芯片模型，用于药物安全性评价、代谢性肝病研究和体外疾病模型构建。 十、总结肝星状细胞和肝窦内皮细胞是肝脏微环境中非常重要的两类肝非实质细胞。 随着原代细胞培养、多细胞共培养、3D培养和器官芯片技术不断发展，研究人员将能够更接近真实人体肝脏环境地研究疾病机制和药物反应，从而提高体外模型的生理相关性和实验数据转化价值。
15710编辑于 2026-06-10 - 来自专栏用户7627119的专栏
类器官——人类疾病的临床前模型
类器官技术可与其它生物技术进行有机整合，包括基因编辑、单细胞基因组学、实时成像、微流体技术，从而为了解疾病的发病机制和发展过程以及转化出新的诊断和治疗技术提供一个全新的视角。 十年前，荷兰科学家Hans Clevers 领导的团队成功将人类成体肠干细胞在体外培养成为小肠绒毛结构，证实小肠干细胞能够形成类器官 (Organoids)，开创了类器官研究的时代。 类器官技术是利用干细胞直接诱导生成三维组织模型，不同于传统的2D培养方法，属于三维（3D）细胞培养技术，包含其来源组织的一些关键特性。 图1来源参考资料1 该体外培养系统包括一个自我更新的干细胞群，可分化为多个器官特异性的细胞类型，与对应的器官拥有相似的空间组织特性并能够重现对应组织器官的部分功能，从而提供一个高度相似的生理系统用于科学研究 类器官技术能够打破这一僵局，利用病人自身的肿瘤组织，建立活体细胞模型，能够个性化筛选有效的治疗药物。在基因测序指导用药以外，为临床医师提供一个新的更加精准的治疗方案。
89320发布于 2020-09-04 - 来自专栏生信技能树
肿瘤类器官研究发展大事件
2013年，来自日本、德国、美国的科研人员分别构建出肝芽、迷你肾和微型大脑，使该领域获得了国际的广泛关注，并被Science评选为2013年的十大突破。 测序转移灶样本和匹配的类器官显示，每个类器官与它们起源的患者癌症基因完全一致。 一旦它们长至足够大，就可以将这些类器官移植回小鼠体内，完全重演出胰腺癌。 2015-CELL-CRC 研究人员利用由癌症患者肿瘤衍生出的三维（3D）类器官，接近复制出了原发肿瘤的一些关键特性。 类器官（Organoid）是把干细胞在体外3D条件下培养，产生的“类似”器官样的结构。类器官具有广泛的用途，可以用作各种疾病模型，在肿瘤研究精准医学研究中具有重要意义。 即使只观察病人肿瘤组织的类器官，病理医生依然能够把各个类器官区分成上述亚型，表明类器官的形态和结构与原肿瘤高度一致。
1.9K71发布于 2018-03-29 - 来自专栏生命科学
Nature 重磅： 3D 人类皮层类器官（hCO) 与在体鼠脑的成功融合！- MedChemExpress
“人鼠脑” 融合，脑疾病研究新途径关于 “人鼠融合脑”在这里，首先复习下什么是类器官：由原代组织、ESCs 或 iPSCs 衍生而来的体外 3D 细胞簇，它们具有自我更新和自组织能力，并表现出与起源组织相似的器官功能 (可戳前文：类器官——从 2D 到 3D 的进阶)。 hCSs 在培养皿中 (体外) 大概长下面这样~成功移植人类皮质球体 (hCS) 至鼠脑这个研究中，作者团队将类器官 “玩” 出了新花样：首先将完整的体外 3D 人类皮层类器官 (human cortical 总结这项研究建立了人脑类器官与实验动物连接的新模型，与单纯的体外培养或构造动物疾病模型相比相比，利用老鼠脑内环境培育的人类器官更能还原疾病环境、更贴合实际疾病的情况，这让后续模拟实验变得更准确，进而帮助人们研究与治疗自闭症等神经类疾病 相关产品EGF表皮生长因子，能够刺激表皮细胞增殖，可用于脑类器官培养。
74620编辑于 2022-12-26 - 来自专栏药物代谢与原代肝细胞研究
器官芯片应用方向：CN Bio肝芯片联合PBMC共培养如何重现免疫介导肝损伤？【SOT2026研究解读】
关键词：肝芯片、肝脏微生理系统、MPS、PBMC、免疫介导肝损伤、DILI、CN Bio、PhysioMimix、NAMs、药物安全性评价利用肝脏微生理系统重现免疫介导肝损伤药物诱导肝损伤是药物研发过程中最常见的安全性风险之一 图2：用于肝毒性检测的肝脏微生理系统实验设置在培养第4天时，将PBMC加入体系，并分别给予伊匹木单抗（Ipilimumab）和英夫利昔单抗（Infliximab）处理。 图3：免疫细胞肝芯片共培养功能图谱这一结果说明PBMC参与是诱导免疫相关肝损伤的重要条件，同时也验证了肝芯片系统能够较真实地模拟临床观察到的免疫介导肝损伤过程。 图4：PBMC回收率及活力评估这一结果表明，该体系不仅能够支持肝细胞长期培养，同时也能维持免疫细胞存活，为后续免疫表型分析和机制研究提供基础。 曼博生物长期关注器官芯片、微生理系统及复杂体外模型的发展动态，并持续跟踪其在药物安全性评价、毒理学研究及药物研发中的应用进展。
17000编辑于 2026-06-03 - 来自专栏用户7627119的专栏
类器官培养再入十四五重点专项！
图4.每年类器官文献发表数量 与传统2D细胞培养，类器官更接近生理细胞组成和行为、具有更稳定的基因组；而与动物模型相比，类器官模型操作更简单，更适合于生物转染和高通量筛选等优势。 由于类器官本身独有的优势以及国家政策的大力支持，均表明类器官已成为主流的研究模型，并且广泛应用于发育和疾病建模，精准医学，毒理学研究和再生医学等。 类器官如此火热，如何获得类器官成为大家比较关注的问题。 （b）成体干细胞来源的类器官 使用多种器官（包括正常肝脏、胰腺和肠道）或发生在这些器官中的肿瘤活检或切除样本，然后这些样本分别用于获得来自正常人的类器官或者肿瘤类器官。 在不同类器官培养分化的过程中会涉及到多种不同类型的细胞因子，支持类器官的生长分化，如果细胞因子活性低，内毒素含量过高，批次不稳定等，将导致类器官培养失败，诱导出来的类器官质量不一。
68110编辑于 2022-09-21 - 来自专栏类器官/器官芯片/3D培养
人原代肝细胞3D肝球培养技术解析：LifeNet长期稳定肝球模型在药物代谢与肝脏研究中的应用
本文围绕LifeNetHealth人原代肝细胞3D肝球培养方案展开介绍，并结合细胞复苏、接种密度、培养维护以及肝球形成特征，分析长期稳定3D肝球模型在药物代谢、肝毒性评价以及肝疾病研究中的应用价值。 关键词：人原代肝细胞；PrimaryHumanHepatocytes；3D肝球；肝细胞球体；LifeNetHealth；肝毒性；药物代谢；ADME；肝细胞培养；长期培养模型一、为什么3D肝球模型正在逐渐替代传统 四、长期稳定培养为何是3D肝球模型的重要优势？相比传统二维培养体系，3D肝球的重要优势之一在于能够维持更长期的肝功能状态。因此，在3D肝球培养过程中，后续培养维护与换液策略同样十分关键。 五、3D肝球模型在药物代谢与肝疾病研究中的应用价值随着体外肝模型不断向高生理相关性方向发展，3D肝球体系正在被越来越广泛地应用于药物研发与疾病研究领域。 与此同时，随着培养体系标准化、生物材料优化以及长期培养技术不断进步，未来3D肝球模型还有望进一步与器官芯片、微流控系统以及多器官联合模型结合，从而建立更加复杂的人体相关性研究平台。
16910编辑于 2026-05-14 CT读腹新法：症状秒定位器官
Med-SORA首次把RAG、软标签、2D-3D交叉注意力打包，3D可视化一键锁定嫌疑器官，医生秒判元凶。 引言 “右上腹隐痛” 输入对话框，Med-SORA在3D CT上即时标红肝、胆、胰，并以概率排序将首诊准确率推高3.2个百分点；该研究首次把“症状→腹部多器官”做成端到端可解释模型，为临床提供秒级、可视化的决策依据 老办法卡在哪 纯图像模型把肝脏、胰腺、胆囊拆成器官分割色块，却读不出“黄疸”二字，像素与临床语义断裂；Med-PaLM类文本大模型倒背教科书，却在CT切片前失明，推理悬在空中。 影像侧，2D ViT逐片读细节，轻量3D ViT纵览整体，再以3D特征为Query、2D切片为Key-Value做交叉注意力，0.7秒融合细胞纹理与解剖框架，一次对齐文本-图像嵌入，推理直出3D器官概率云图 结语 77.5% Rank-1的Med-SORA把症状文本一步映射到腹部七器官3D概率，首次让AI像住院医般“听症状、想器官”。
13510编辑于 2026-05-18- 来自专栏生命科学
凭什么说肿瘤类器官是“试药替身”？- MedChemExpress
近年来，3D 类器官技术如热浪席卷科研界，肿瘤研究方向的科研者们也纷纷把目光投向了肿瘤类器官，那么被誉为 “试药替身” 的肿瘤类器官的出现能否打破了这一 “僵局” 呢？ 认识肿瘤类器官烫知识：肿瘤类器官是来源于患者特异性组织样本的自组织组装 3D 肿瘤细胞，它模拟了母体肿瘤的关键组织病理学、遗传和表型特征。癌症作为一种异质性疾病，是一种包括不同细胞类型的复杂生态系统。 HGF 可充当肝细胞的有丝分裂原，用于肝类器官培养。Human Wnt3aWnt 参与调节细胞发育、增殖、分化、粘附、极性、细胞-细胞通信、生存和自我更新功能。 Wnt3a 在类器官的扩展能力中起着重要的作用，是最常用培养因子之一。Human BMP-4BMP 在胚胎发生、发育和维持组织稳态中起着至关重要的作用。 小分子抑制剂Y-27632 dihydrochloride Rho 激酶抑制剂；常用于类器官构建。A 83-01ALK4/5/7 抑制剂；抑制类器官的增殖。
53940编辑于 2023-01-04 - 来自专栏生命科学
肿瘤类器官在药物筛选中的应用-MedChemExpress
传统的药物筛选主要依赖于 2D 培养的细胞模型，但 2D 培养细胞在进行药效评估方面存在一定的局限性[1]（详见往期推文：类器官 — 从 2D 到 3D 的进阶）。 肿瘤类器官生物库允许来自不同癌以及指定癌症的不同病变、等级或阶段的类器官传代、扩增和冷冻保存。肿瘤类器官生物库可以从转基因非癌性类器官或肿瘤类器官中建立。 研究人员从两家不同医院治疗的 68 例患者的共 99 个肿瘤样本中提取并储存了 61 个原发性 CRC 和 11 个 CRC 肝转移的类器官，还选取了肿瘤邻近的健康粘膜建立类器官，构建了 CRC 患者来源的类器官活生物库 利用小鼠或癌症患者来源的乳腺肿瘤类器官联合肿瘤特异性细胞毒性 T 细胞(CD8+ T 细胞）共培养，使之更好地模拟小鼠体内肿瘤微环境（图 4）。 4. 将 LCOs 接种在 Matrigel 基质胶中，并在多孔板中继续培养 3 天，用于长期扩增和类器官鉴定，或者在 InSMAR-chip 芯片上进行 3 天的药物敏感性试验。
77640编辑于 2023-04-23 器官芯片与AI模型如何取代动物实验
这些“新方法 methodologies (NAMs)”包括被称为器官芯片的设备、称为类器官的3D组织培养物以及计算模型（如人工智能系统）。 某机构开发了一种名为Liver-Chip的器官芯片系统，这是一个U盘大小的设备，人类肝细胞在充满液体的微小通道中生长，用于测试潜在药物是否会导致肝损伤。 类器官的选择动物试验的另一个流行替代品是类器官——能够捕捉真实组织或器官许多特征的3D活体系统。 在一项2021年的研究中，研究人员使用iPSC生成了人类肝脏类器官。他们用这些类器官创建了一个毒性筛选工具，可以检测出抑制类器官胆汁转运和线粒体功能的物质。 某研究所的生物学家说，复杂的生物系统，例如具有复杂血管和神经网络的整体器官、相互作用的内分泌和生殖系统或组织老化，都难以在类器官或器官芯片中重建和研究。
24610编辑于 2026-03-16- 来自专栏DrugOne
Cell｜新方法学驱动的药物研发革命：从模型替代到体系重构
例如，来源于阿尔茨海默病或帕金森病患者的神经元可表现出异常蛋白聚集与突触功能障碍；长QT综合征患者来源的心肌细胞能够重现电生理异常；肝星状细胞模型则可用于研究肝纤维化与代谢异常。 图2 干细胞模型在药物筛选中的应用 基于类器官的NAMs：器官层面的功能重建 类器官技术在干细胞基础上实现了从单细胞到多细胞组织的跨越，通过自组织形成三维结构，能够更真实地模拟人体器官的结构与功能。 此外，类器官还被用于研究肿瘤微环境及免疫治疗反应，例如评估CAR-T细胞对肿瘤的杀伤效果。 在非肿瘤领域，类器官同样发挥重要作用。 脑类器官用于研究神经发育异常及神经退行性疾病；肝类器官用于病毒感染及代谢性疾病研究；肺类器官用于呼吸系统疾病及病毒入侵机制分析；肾类器官则用于多囊肾等遗传性疾病研究。 通过引入血管系统、免疫细胞以及机械力环境，研究者能够显著提高模型的成熟度与功能性；器官芯片技术通过流体控制模拟体内环境，使药物分布与代谢更加真实；3D生物打印则提供了更高的结构可控性。
23910编辑于 2026-05-07
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