在微重力模擬器中進(jìn)行3D類(lèi)器官培養(yǎng)時(shí)，需結(jié)合微重力環(huán)境特性與三維培養(yǎng)需求，選擇適配的試劑耗材。以下是關(guān)鍵材料分類(lèi)、功能及推薦品牌/產(chǎn)品：
一、基礎(chǔ)培養(yǎng)體系
1.培養(yǎng)基
通用型：DMEM/F12（1:1） + GlutaMAX，支持多數(shù)類(lèi)器官生長(zhǎng)（如腸道、肝臟）。
專(zhuān)用型：
神經(jīng)類(lèi)器官：Neurobasal培養(yǎng)基 + B27補(bǔ)充劑 + N2補(bǔ)充劑。
腫瘤類(lèi)器官：Advanced DMEM/F12 + 10 mM HEPES + 1× GlutaMAX。
品牌推薦：Gibco、STEMCELL Technologies。
2.生長(zhǎng)因子與小分子
核心因子：
EGF（表皮生長(zhǎng)因子，10-20 ng/mL）：促進(jìn)細(xì)胞增殖。
bFGF（堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子，10 ng/mL）：維持干細(xì)胞特性。
Noggin（500 ng/mL）：抑制BMP信號(hào)，維持腸道類(lèi)器官隱窩結(jié)構(gòu)。
小分子添加劑：
Y-27632（ROCK抑制劑，10 μM）：提高細(xì)胞存活率（尤其無(wú)支架培養(yǎng)）。
CHIR99021（GSK-3抑制劑，3 μM）：激活Wnt通路，增強(qiáng)干細(xì)胞自我更新。
品牌推薦：R&D Systems、PeproTech、Selleck Chemicals。
二、三維支架材料
1.天然支架
Matrigel（基底膜提取物）：
成分：層粘連蛋白、膠原蛋白Ⅳ、巢蛋白。
用途：構(gòu)建肝臟、腦、胰腺類(lèi)器官。
濃度：5-10%（v/v），需預(yù)冷處理避免凝膠化。
膠原蛋白Ⅰ型：
用途：支持腫瘤、軟骨類(lèi)器官。
濃度：2-4 mg/mL，可調(diào)節(jié)硬度（0.1-1 kPa）。
品牌推薦：Corning Matrigel、Advanced BioMatrix。
2.合成支架
PEG水凝膠：
特性：光交聯(lián)可控孔隙率（>80%）、降解速率（7-14天）。
用途：心臟、血管類(lèi)器官。
GelMA（明膠-甲基丙烯酰）：
特性：生物相容性高，支持細(xì)胞粘附。
用途：皮膚、角膜類(lèi)器官。
品牌推薦：Cellink、EFL（蘇州永沁泉）。
三、微重力適配耗材
1.培養(yǎng)容器
低粘附U型底培養(yǎng)板：
用途：無(wú)支架培養(yǎng)（如腫瘤球體）。
品牌：Corning Costar、Greiner Bio-One。
旋轉(zhuǎn)壁式生物反應(yīng)器（RWV）專(zhuān)用培養(yǎng)艙：
特性：透氣膜設(shè)計(jì)，支持氣體交換。
品牌：Synthecon RCCS-4D、Harvard Apparatus。
2.微流控芯片
用途：模擬器官間物質(zhì)交換（如肝-腸芯片）。
特性：通道寬度50-200 μm，支持剪切力控制（0.1-1 dyn/cm2）。
品牌：Emulate、Mimetas。
3.磁懸浮培養(yǎng)套件
組件：磁性納米顆粒（如NanoShuttle-PL）、96孔板磁力架。
用途：構(gòu)建無(wú)支架腫瘤球體。
品牌：Nano3D Biosciences。
四、檢測(cè)與分析試劑
1.活細(xì)胞成像試劑
Calcein-AM/PI染色液：實(shí)時(shí)檢測(cè)細(xì)胞存活率。
品牌：Thermo Fisher Scientific、Dojindo。
2.代謝檢測(cè)試劑盒
葡萄糖/乳酸檢測(cè)：Amplex Red葡萄糖試劑盒、Lactate-Glo試劑盒。
ATP定量：CellTiter-Glo 3D試劑盒（適配微孔板）。
品牌：Invitrogen、Promega。
3.分子生物學(xué)試劑
RNA提?。篟Neasy Micro Kit（Qiagen）。
單細(xì)胞測(cè)序：Chromium Single Cell 3' Kit v3.1（10x Genomics）。
空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)：Visium Spatial Gene Expression Slide（10x Genomics）。
五、特殊耗材（微重力優(yōu)化）
1.氣體控制模塊
用途：維持5% O?低氧環(huán)境（類(lèi)似腫瘤微環(huán)境）。
品牌：BioSpherix、Coy Laboratory Products。
2.灌流式培養(yǎng)系統(tǒng)
組件：蠕動(dòng)泵、硅膠管、無(wú)菌過(guò)濾器。
用途：持續(xù)補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)并去除代謝廢物，支持長(zhǎng)期培養(yǎng)（>4周）。
品牌：Ibidi、MilliporeSigma。
六、典型方案示例（腫瘤類(lèi)器官）
1.培養(yǎng)基配方：Advanced DMEM/F12 + 1× GlutaMAX + 10 mM HEPES + 1× B27 + 1× N2 + 20 ng/mL EGF + 10 ng/mL bFGF + 10 μM Y-27632。
2.支架材料：Corning Matrigel（5%濃度）。
3.培養(yǎng)容器：Synthecon RCCS-4D培養(yǎng)艙（轉(zhuǎn)速15 rpm）。
4.檢測(cè)周期：每3天更換50%培養(yǎng)基，第7天進(jìn)行活細(xì)胞成像，第14天提取RNA測(cè)序。
七、注意事項(xiàng)
批次一致性：天然支架（如Matrigel）需驗(yàn)證來(lái)源批號(hào)，避免成分差異。
微重力適配：旋轉(zhuǎn)速度需與支架硬度匹配（如軟支架需更低轉(zhuǎn)速以避免破裂）。
無(wú)菌操作：微重力環(huán)境可能影響細(xì)胞免疫應(yīng)答，需嚴(yán)格無(wú)菌以防止污染。
通過(guò)以上試劑耗材的組合，可構(gòu)建高度生理相關(guān)的3D類(lèi)器官模型，結(jié)合微重力模擬器的力學(xué)調(diào)控，為腫瘤研究、藥物開(kāi)發(fā)及再生醫(yī)學(xué)提供革命性平臺(tái)。
