观察球状体和类器官

球状体是什么?

球状体是细胞聚集物。
通过使用3D培养技术将数千个细胞聚集并组织成一个球体,就可以生成球体。与2D细胞培养相比,球形细胞能够在更长时间内提供更高的功能性表达水平。由于球状体形成了一个代谢梯度,它们通过细胞与细胞外基质(ECM)之间的相互作用或细胞之间的相互作用创造了异质性的细胞分布。球状细胞可以由各种类型的细胞产生,包括神经组织、胚胎体、肝细胞、肿瘤组织或乳腺细胞。该结构在生理上类似于2D细胞培养,使各种疾病组织条件下的高度繁殖成为可能。
这些特性使球状体成为评价药物疗效和毒性时筛选的热门选择。将球状体移植到患者体内作为一种治疗方法的研究也在进展中,球状体在治疗缺血性疾病和肝脏疾病方面的作用已得到承认。

瀑样是什么?

类器官是被赋予特定器官功能的球形器官。培养真正的器官是不可能的,因为很难为它们提供持续的营养。类器官更小更简单,所以它们可以被培养。类器官和球状器官的区别在于,球状细胞是3d培养的细胞块,而类器官则是由多个细胞组成的更复杂的组织,它们具有器官的功能。

目前正在研究用于各种器官的类器官,如大脑、脊髓、肺、肾、胃和消化道。即使在癌症研究领域,也可以从患者的肿瘤细胞中形成类器官,然后用作目标模型。

球体培养

常见的球形培养方法是单层培养,即细胞生长在平坦的单层上。当增殖的细胞覆盖整个培养区域时,生长受到抑制或细胞因接触抑制而死亡。由于平面生长导致细胞间连接率低,在体内环境产生困难。然而,通过3D增殖培养的细胞在体内保持其形状。细胞之间的高连接率使通信成为可能,类似于在体内环境的实验也成为可能。综上所述,用单层培养的细胞有时无法充分评估药物的有效性,这可能是有问题的。

一般来说,在3D培养中产生的球状体在组成细胞的数量、大小和形状上应该是一致的。能够很容易地产生大量球体也是很重要的。
本节介绍目前最常用的三种培养方法:非黏附表面细胞培养法、悬滴细胞培养法和旋转细胞培养法。

非粘附表面细胞培养
无黏附培养板为细胞培养提供了更好的表面亲水性。滴在无黏附板上的细胞漂浮在培养基中,相互粘附形成球形。还可以摇晃平板,以增加细胞之间接触的可能性。这种方法可以通过增加培养板的尺寸来产生大量的球状物。
悬滴细胞培养
在这种方法中,将悬浮细胞滴在培养板的盖子上,利用表面张力上升的液滴进行培养。当细胞被重力向下拉时,它们相互粘附在一起形成球状体。这种方法可以创建具有均匀数量的细胞的球体。
旋转式细胞培养
这种方法需要旋转培养室来制造球体。通过旋转腔室,悬浮细胞彼此均匀接触,从而产生细胞数量和大小相对均匀的球状体。这种方法正在成为培养大量球状体的流行选择。

球面观测的例子

在下面的例子中,KEYENCE的多功能一体荧光显微镜BZ-X800被用于观察通过使用Scale(一种使组织透明的试剂)清除的HEK293球体。死亡细胞呈红色并发出荧光,可以观察死亡细胞的分布,以及随着条件的改变死亡细胞的增加和减少。

传统上,激光共聚焦显微镜通常用于观察球状和类器官,特别是考虑到它们的三维结构。然而,这种方法有几个局限性,如:1)成像时间太长,2)设备难以操作,3)细胞是光漂白。

BZ-X系列的光学切片功能可以在不受散射或背景荧光影响的情况下,快速、简便、损伤小地观察厚样品。与下面的标准广域图像相比,您可以看到使用该函数时生成的图像有多清晰。

使用全功能荧光显微镜BZ-X800

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