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为什么类器官养不大
文章来源公众号：实验老司机 作者：实验老司机
类器官——这种细胞三维聚集体，由干细胞在体外定向诱导产生，它就像简化版的“微型器官”，能模拟对应器官的结构，或者生理功能，是近年来的热门研究工具。
类器官的体积一般为几百微米，有的可达毫米级别，但想要它再长大一点，就不可能了。
原因很多，比如，细胞老化。
类器官是由干细胞分化产生的，在体外培养时，干细胞会逐渐累积衰老损伤，培养一段时间后，它就老化，停止增殖了。
再比如，功能协调。虽然类器官是三维的细胞聚集体，但没有层级结构。例如肠道类器官，虽然能形成“隐窝-绒毛”结构，但因为只有一种细胞，没有办法实现体内不同细胞之间的配合和调节。
最核心的一点，就是微环境。
体内的器官之所以能长得这么大，非常依赖血管网络的精准营养配送。但类器官没有这个网络，只能依赖被动扩散获取养分。
例如，葡萄糖和氧气在组织内的有效扩散距离大约就是几百微米，这相当于两三根头发那么粗。所以类器官的体积超出这个范围后，核心区域的细胞必然缺氧又缺营养。
这相当于从物理层面锁死了它的体积上限。
要突破，就需要进一步模拟体内环境，比如，将类器官和血管内皮细胞共培养，诱导类器官血管化；用微流控芯片模拟体内流体环境；用特制的压差培养箱，制造动态的压强，模拟血管网络给类器官输送营养。
这三种方法中，使用压差培养箱是比较容易上手和可控的。通过调整压强大小、动态间隙，就可以实现每分钟0-60次、0-3kpa的动态压强。
这个范围内的条件基本覆盖了人体多数软组织的生理压强范围，比如组织间隙的压强约1-3kPa，毛细血管内压约1.3-4kPa。
而动态频次则对应人体的多种周期性机械信号，例如呼吸频率，大约12-20次/分，静息心跳，大约60次/分，胃肠蠕动约0-10次/分等。
在这种动态压强的持续刺激下，类器官获取营养和氧气的能力会提高，存活时间可延长、体积上限也能获得突破。
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