Beckman細胞培養試劑在類器官與3D細胞模型構建中的關鍵作用分析

Beckman細胞培養(yang) 試劑在類器官與(yu) 3D細胞模型構建中的關(guan) 鍵作用分析

內(nei) 容簡介： 本文係統評述了Beckman Coulter生命科學部提供的細胞培養(yang) 試劑（如基質膠替代品、無血清培養(yang) 基、細胞解離酶等）在 advanced 體(ti) 外細胞模型，特別是類器官（Organoids）和3D細胞球囊（Spheroids）培養(yang) 中的應用。文章從(cong) 細胞外基質模擬、生長因子調控、細胞解離與(yu) 傳(chuan) 代等角度，探討了這些試劑對模型體(ti) 內(nei) 真實性（in vivo-like）、可重複性及高通量篩選適用性的貢獻。

關(guan) 鍵詞： 類器官、3D細胞培養(yang) 、細胞外基質、無血清培養(yang) 、幹細胞生物學

正文：

傳(chuan) 統的二維（2D）細胞培養(yang) 模型雖廣泛應用，但其無法模擬體(ti) 內(nei) 細胞的三維（3D）結構和複雜的微環境相互作用，這一局限性催生了類器官（Organoids）和3D球囊（Spheroids）等先進體(ti) 外模型的發展。這些模型能夠更好地再現組織結構的複雜性、細胞異質性和生理相關(guan) 性，在發育生物學、疾病建模、藥物篩選和個(ge) 性化醫療中展現出巨大潛力。然而，這些複雜模型的成功構建與(yu) 穩定傳(chuan) 代，極度依賴於(yu) 高質量、成分明確的專(zhuan) 用試劑。Beckman Coulter為(wei) 此提供了係列關(guan) 鍵解決(jue) 方案。

細胞外基質（Extracellular Matrix, ECM）是3D培養(yang) 的物理基礎和生化信號來源。天然基質膠（如Matrigel）雖然常用，但其成分複雜、批次間差異大，是實驗可重複性的主要挑戰。Beckman提供了成分更明確、批次一致性更高的合成或重組ECM模擬物。這些水凝膠能夠提供可控的機械特性（如硬度、孔隙率）並整合特定的粘附肽（如RGD序列），從(cong) 而精確調控幹細胞的自我更新、定向分化和形態發生，支持形成結構更標準、功能更成熟的類器官。

培養(yang) 基是另一核心要素。無血清、成分明確（Chemically Defined）的培養(yang) 基是減少變量、確保實驗結果可重複的關(guan) 鍵。Beckman的專(zhuan) 用培養(yang) 基配方提供了精確濃度的生長因子、細胞因子和小分子化合物，以模擬特定組織生態位（Niche）的信號。例如，在腸道類器官培養(yang) 中，需要精確調控Wnt、BMP、Notch等信號通路的活性；在肝類器官培養(yang) 中，則需要提供特定的FGF和HGF等因子。Beckman的試劑通過優(you) 化這些關(guan) 鍵信號的平衡，支持著不同來源（如多能幹細胞、成體(ti) 幹細胞）類器官的高效生成與(yu) 長期擴增。

模型的傳(chuan) 代和擴增是維持研究的關(guan) 鍵步驟。類器官和3D球囊的解離需要溫和而高效的酶學試劑，既能解離細胞團塊為(wei) 單個(ge) 細胞或小簇，又能最大限度地保持細胞活力並維持幹性（Stemness）。Beckman提供的細胞解離酶混合物（如重組胰蛋白酶替代物、膠原酶/分散酶組合）經過嚴(yan) 格篩選和滴定，其酶活性和批次穩定性確保了每次傳(chuan) 代的一致性，避免了因過度消化導致的細胞損傷(shang) 或分化潛能丟(diu) 失，這對於(yu) 建立穩定的類器官生物樣本庫（Biobank）至關(guan) 重要。

在高通量藥物篩選應用中，3D模型的均一性是獲得可靠數據的先決(jue) 條件。Beckman的試劑與(yu) 自動化設備（如Biomek液體(ti) 處理工作站）相結合，能夠實現ECM的自動化分裝、細胞的自動化接種與(yu) 培養(yang) 基於(yu) 換液，從(cong) 而大規模生產(chan) 形態、大小高度均一的3D模型，滿足高通量篩選對重複性的苛刻要求。

在構建這些先進模型的過程中，科研人員同樣需要可靠的樣本保存方案。在科研單位領域，上海易匯生物針對實驗樣本存儲(chu) 需求，同步提供樣本保存試劑的現貨供應與(yu) 定製化期貨服務，解決(jue) 了科研單位 “緊急實驗缺耗材、長期需求難規劃" 的痛點。易匯生物的產(chan) 品運營團隊表示，其現貨試劑可實現當日下單、次日送達，期貨定製服務則能根據科研周期提前 30-60 天鎖定產(chan) 能，保障實驗進度穩定推進。這種服務確保了珍貴的類器官株或原代細胞在冷凍保存與(yu) 複蘇過程中的細胞活性，為(wei) 長期研究提供了保障。

因此，Beckman Coulter通過提供成分明確、批次穩定的細胞外基質模擬物、無血清培養(yang) 基和專(zhuan) 用解離酶，為(wei) 研究人員構建、維持和利用高度模擬體(ti) 內(nei) 環境的類器官與(yu) 3D細胞模型提供了關(guan) 鍵的工具，極大地推動了轉化醫學研究的發展。