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灌流培養(yǎng)系統(tǒng)
Quasi Vivo細(xì)胞灌流培養(yǎng)系統(tǒng)
英國Kirkstall公司創(chuàng)新研發(fā)Quasi Vivo灌流培養(yǎng)系統(tǒng)，可為細(xì)胞培養(yǎng)提供持久恒定的流動培養(yǎng)環(huán)境，相比傳統(tǒng)靜置培養(yǎng)系統(tǒng)，能大限度模擬體內(nèi)環(huán)境，促進(jìn)細(xì)胞生長和分化。
細(xì)胞培養(yǎng)方式，Quasi Vivo灌流培養(yǎng)系統(tǒng)
Quasi Vivo細(xì)胞灌流培養(yǎng)系統(tǒng)
呼吸道上皮細(xì)胞的氣液界面培養(yǎng)是研究經(jīng)空氣傳播的病原體，如SARS等的常用的模型。傳統(tǒng)的培養(yǎng)方式是用TransWell在普通培養(yǎng)箱中靜置培養(yǎng)。但是此種培養(yǎng)方式無法模擬培養(yǎng)過程中營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物在組織內(nèi)的運輸，培養(yǎng)得到的模型通常有各種各樣的缺陷，并且所需實驗周期較長。
呼吸道上皮細(xì)胞的常規(guī)transwell靜止培養(yǎng)方式
Quais Vivo（QV600）灌流培養(yǎng)系統(tǒng)（腔室+儲液瓶+底座+管道+泵等）
而Quasi Vivo灌流培養(yǎng)系統(tǒng)可為細(xì)胞培養(yǎng)提供持久恒定的流動培養(yǎng)環(huán)境，大限度模擬體內(nèi)環(huán)境。研究發(fā)現(xiàn)，使用Quasi Vivo系統(tǒng)進(jìn)行灌流培養(yǎng)與靜態(tài)培養(yǎng)相比，氣液界面培養(yǎng)的呼吸道上皮細(xì)胞（正常人氣管上皮細(xì)胞 Normal Human Bronchial Epithelial Cells，簡稱NHBE；小氣道上皮細(xì)胞 Small Airway Epithelial Cells，簡稱SAE），發(fā)育分化速度更快，表現(xiàn)為纖毛分化度更高，纖毛運動更強(qiáng)、粘液產(chǎn)生和屏障功能更強(qiáng)。在灌注下加速分化后，將上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)移到靜態(tài)條件下，并添加抗原呈遞細(xì)胞（APC）以研究其在病原體感染后的功能。（Chandorkar P, et al., Fast-track development of an in vitro 3D lung/immune cell model to study Aspergillus infections. Sci Rep. 2017 7(1):11644. doi: 10.1038/s41598-017-11271-4.）
01、人體內(nèi)所有的細(xì)胞都需要營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物的流動
02、肺部氣管/支氣管和小氣道上皮結(jié)構(gòu)精細(xì)，進(jìn)行體外培養(yǎng)模擬體內(nèi)環(huán)境，對呼吸道病原體的研究至關(guān)重要
03、采用全新的灌流培養(yǎng)方式培養(yǎng)呼吸道上皮細(xì)胞（采用QV600）
相比使用transwell靜止培養(yǎng)（Static Conditions），Quasi Vivo灌流培養(yǎng)系統(tǒng)（Perfused Conditions）中，呼吸道上皮細(xì)胞的生長和分化呈現(xiàn)更好狀態(tài)
04、電鏡照片顯示，采用灌流培養(yǎng)方式（Perfused conditions）的呼吸道上皮細(xì)胞，分化程度更高
05、使用MUC5B染色可以發(fā)現(xiàn)，采用灌流培養(yǎng)方式（Perfused conditions）的呼吸道上皮細(xì)胞，在培養(yǎng)的第7天即可分泌大量粘液。用OCCLUDIN染色可以發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞間的緊密連接發(fā)育更完善
06、使用WGA染色發(fā)現(xiàn)，采用灌流培養(yǎng)方式（Perfused conditions）的呼吸道上皮細(xì)胞，纖毛分化度更高
07、測量TEER（經(jīng)細(xì)胞電阻），采用灌流培養(yǎng)方式（Perfused conditions）的呼吸道上皮細(xì)胞TEER值更大，代表得到的上皮細(xì)胞膜狀結(jié)構(gòu)更完整
Quasi Vivo應(yīng)用
使用Kirkstall公司Quasi Vivo灌流培養(yǎng)系統(tǒng)的學(xué)術(shù)及研究機(jī)構(gòu)已達(dá)70+個，遍布美國、英國、法國、瑞典、奧地利、意大利、荷蘭、瑞士、日本等。目前Quasi Vivo灌流培養(yǎng)系統(tǒng)已成功用于以下器官模型的培養(yǎng)：
1. 呼吸系統(tǒng)（培養(yǎng)熱點）
2. 肝臟
3. 腎臟
4. 心血管
5. 成纖維細(xì)胞
6. 糖尿病模型
7. 血腦屏障
8. 腦組織類器官
一、不同細(xì)胞，Quasi Vivo型號怎么選？
QV900
流動培養(yǎng)形成含血管的3D心臟組織 | 再生醫(yī)學(xué)
在再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，怎樣培養(yǎng)出含血管的組織，是未來應(yīng)用能否成功的關(guān)鍵之一。早期的臨床試驗采用生長因子或細(xì)胞注射的方法來修補(bǔ)損傷的心臟，但由于注射細(xì)胞造成的炎癥反應(yīng)和局部缺血會在體內(nèi)造成低氧環(huán)境，使得注射的細(xì)胞定植率低而死亡率高，不能有效地修復(fù)損傷的心臟功能。
Quasi Vivo QV500流動培養(yǎng)系統(tǒng)為接種在明膠支架上的人間充質(zhì)干細(xì)胞（hMSCs）和人心肌祖細(xì)胞（hCMPC）提供充足的氧氣，促進(jìn)細(xì)胞和營養(yǎng)物質(zhì)向支架核心內(nèi)擴(kuò)散，并能快速有效地排除組織內(nèi)的代謝廢物，促進(jìn)血管生成，從而形成由血管樣和心臟樣細(xì)胞組成的組織結(jié)構(gòu)密集的適于體內(nèi)移植的原組織。
構(gòu)建含血管的3D心臟的實驗方案示意圖。明膠多孔支架被浸入稀釋的Matrigel中，然后轉(zhuǎn)移至內(nèi)皮分化培養(yǎng)基中。之后將人間充質(zhì)干細(xì)胞接種在支架上，使人間充質(zhì)干細(xì)胞定植在支架培養(yǎng)上并向內(nèi)皮進(jìn)行分化，96小時后，將在聚苯乙烯細(xì)胞培養(yǎng)板用心臟分化培養(yǎng)基預(yù)先定型2周的心臟TNT-GFP人心肌祖細(xì)胞接種于血管化的支架上，用QV500流動培養(yǎng)系統(tǒng)在心臟分化培養(yǎng)基中培養(yǎng)7天。
QV500流動培養(yǎng)條件下支架內(nèi)部浸潤了大量的血管樣細(xì)胞（紅色）和人心肌前體細(xì)胞（hCMPC）衍生的心肌細(xì)胞（綠色），而靜態(tài)培養(yǎng)條件下，細(xì)胞大部分分布在支架表面。
(A) 切片顯示QV500流動培養(yǎng)的內(nèi)皮樣細(xì)胞（VCAM-1陽性細(xì)胞，紅色）排列成孔狀，形成管狀結(jié)構(gòu)，并與心肌樣細(xì)胞（GFP，綠色）接觸。（B）QV500流動培養(yǎng)條件下，支架內(nèi)廣泛的細(xì)胞分布導(dǎo)致形成密集組裝的多細(xì)胞組織，該組織衍生自所用的人間充質(zhì)干細(xì)胞（hMSCs）和人心肌前體細(xì)胞（hCMPC）。
總結(jié)：在本文中使用的QV500流動培養(yǎng)系統(tǒng)，能增強(qiáng)氧氣與營養(yǎng)物質(zhì)的運輸，進(jìn)而增強(qiáng)工程化心血管組織的活性和功能。
與眾不同的Quasi Vivo流動培養(yǎng)系統(tǒng)，讓日、美、英、法、瑞士、瑞典等70多個研究機(jī)構(gòu)獲得了更強(qiáng)大的細(xì)胞培養(yǎng)工具，在包括呼吸系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、肝臟、腎臟、腸道、腦組織類器官，以及糖尿病的研究上更進(jìn)一步。
圖 1. 單獨培養(yǎng)的人星形膠質(zhì)細(xì)胞（A，GFAP陽性）、周細(xì)胞（B，α-actin陽性）、血管內(nèi)皮細(xì)胞（C，CD31陽性）以及血管內(nèi)皮細(xì)胞形成的緊密連接（D，ZO1陽性）。
圖 3 Quasi-Vivo QV500流動培養(yǎng)系統(tǒng)建立的能同時培養(yǎng)三種不同細(xì)胞的多細(xì)胞共培養(yǎng)體系。
圖5 用MTT法測細(xì)胞活力，與靜態(tài)培養(yǎng)相比，采用Quasi-Vivo QV500流動培養(yǎng)系統(tǒng)對單獨培養(yǎng)血管內(nèi)皮細(xì)胞（HBECs）、周細(xì)胞（HBVPs）、星形角質(zhì)細(xì)胞（HAs）（A）或三種細(xì)胞共培養(yǎng)（B）的血管內(nèi)皮細(xì)胞的細(xì)胞活力有明顯升高。
流動培養(yǎng)-糖尿病模型cross-talk研究新工具
<strong style="font-family: -apple-system-font, BlinkMacSystemFont, " helvetica="" neue",="" "pingfang="" sc",="" "hiragino="" sans="" gb",="" "microsoft="" yahei="" ui",="" yahei",="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 17px;="" letter-spacing:="" 0.544px;="" text-align:="" justify;"="">流動培養(yǎng)提高人肝細(xì)胞CYP450基因表達(dá)