RSC Adv：科学家成功实现在器官芯片设备上增强小肠类器官衍生上皮细胞的粘附和生长能力

来源：100医药网 2025-02-27 10:55

类器官技术近年来在生物医学领域备受关注，它不仅能够模拟人体器官的结构和功能，还能为疾病建模、药物筛选和再生医学提供强大的工具。

器官芯片设备（Organ-on-a-chip devices）通常由一种名为聚甲基硅氧烷（PDMS，polymer polymethylsiloxane）的聚合物制成。这种材料透明、透气且生物相容性良好，但细胞在上面的吸附却是个难题，尤其是对于那些娇嫩的原代细胞，比如小肠类器官衍生的上皮细胞。

近日，一篇发表在国际杂志RSC Advances上题为 Enhanced small intestinal organoid-derived epithelial cell adhesion and growth in organ-on-a-chip devices 的研究报告中，来自瑞典隆德大学等机构的科学家们成功攻克了这一难题。他们提出了一种在PDMS和细胞培养塑料表面生成小肠类器官衍生单层组织的方案，通过探索多种PDMS表面功能化方法、不同粘附蛋白和培养基配方，找到了能让细胞完美粘附并形成100%融合单层组织的 黄金组合 。

研究人员发现，最佳方案是使用聚乙烯亚胺-戊二醛（PEIGA）功能化的PDMS，搭配层粘连蛋白511或与胶原I联合作为粘附蛋白底物，并在特殊培养基中培养。这一组合能让小肠类器官衍生的上皮细胞实现最高的生长速率和细胞覆盖率。更令人惊喜的是，这种方法不仅适用于小鼠细胞，还能扩展到人类小肠类器官衍生的细胞，为两种物种的细胞培养和生长提供了通用平台。

小鼠小肠上皮在第6天时的代表性图像

这项研究的意义在于，它有望帮助科学家在微流体设备中培养小肠类器官衍生的单层组织，或者在细胞培养塑料上实现静态单层培养。小肠类器官作为一种三维自组装结构，包含了肠道上皮的所有主要细胞类型，能够模拟近生理学系统，广泛应用于研究肠道稳态和疾病状态。然而，传统的类器官培养存在局限性，例如其封闭的结构使得细胞间的相互作用变得复杂。而这项研究通过优化培养条件，为解决这些问题提供了新思路。

类器官技术近年来在生物医学领域备受关注，它不仅能够模拟人体器官的结构和功能，还能为疾病建模、药物筛选和再生医学提供强大的工具。这项关于小肠类器官的研究，无疑是类器官技术在器官芯片应用中的又一重要突破，为未来更复杂的器官模拟和疾病研究奠定了坚实基础。（100yiyao.com）

参考文献：

Federica Quacquarelli,Sergio Davila,Jasin Taelman，et al. , RSC Adv. 2025 Feb 5;15(5):3693-3703. doi: 10.1039/d4ra08290g. eCollection 2025 Jan 29.

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