NatureMethods|向阳飞等建立功能性血管状系统类脑器官

如果说宇宙蕴藏无数奥秘,那么大脑必定是其中最难解谜团之一。对人类大脑的研究不仅关乎我们对人体内这一最复杂器官发育与功能的理解,相关的病理学、药物发现、再生医学等研究更是与国计民生直接相关。基于干细胞、发育生物学、生物材料等多学科理论与技术的类脑器官近年来发展迅速,为研究人类大脑发育、功能、疾病乃至进化等提供了重要的技术平台。类脑器官一般以多能干细胞(如胚胎干细胞或诱导多能干细胞)为来源,通过三维培养过程,使其能够在体外从时间、空间的维度重构大脑的细胞构成、组织结构与功能。自约六年前类脑器官被首次报道起,全球范围内多个课题组对类脑器官开展了深入地开发、优化研究;同时,类脑器官也被广泛应用于研究多种生物学和医学问题【1,2】。作为一门新兴技术,类脑器官仍有诸多不足尚待改进。其中一个重要的难题即是如何在类脑器官中重构血管系统,从而改善在长期培养过程中类脑器官的发育,并为研究血脑屏障提供支持。 2019年10月7日,来自耶鲁大学干......阅读全文

Nature-Methods-|-向阳飞等建立功能性血管状系统类脑器官

  如果说宇宙蕴藏无数奥秘,那么大脑必定是其中最难解谜团之一。对人类大脑的研究不仅关乎我们对人体内这一最复杂器官发育与功能的理解,相关的病理学、药物发现、再生医学等研究更是与国计民生直接相关。基于干细胞、发育生物学、生物材料等多学科理论与技术的类脑器官近年来发展迅速,为研究人类大脑发育、功能、疾病乃

Nature-Methods:研究人员建立功能性血管状系统类脑器官

  2019年10月7日,来自耶鲁大学干细胞中心In-Hyun Park研究组在Nature Methods杂志发表了题为“Engineering of human brain organoids with a functional vascular-like system”的文章,在其前期研究的基

科学家构建脑类器官模型,为研究人类大脑提供新窗口

·“目前尚无人源性SpV模型,这限制了对人体内SpV核团发育、功能及其病理机制的研究。因此,构建SpV类器官将为研究人类大脑提供新颖且重要的(有时甚至是唯一的)窗口。例如,如果希望在人源遗传背景下研究SpV核团,目前尚无其他有效的方法供选择。”脑科学是生命科学研究的重要领域之一,在理解人脑、干预脑疾

Nature:实验室中的类器官——“肾”

  刊登在国际杂志Nature上的一篇研究报告中,来自澳大利亚和荷兰的科学家们通过研究表示,他们在实验室中成功利用干细胞培养出了具有初步生长状态的人类肾脏组织,而这一过程通向在实验室中开发全功能性的移植器官又进了一步。  研究者表示,这种组织并不是一种有活力的组织,但可以用于其它用途,比如在药物毒性

类器官

以下是一些可能有助于提高类器官的结构和功能完善程度的方法:优化培养条件:包括培养基成分、生长因子的组合和浓度、细胞外基质的选择和优化等。例如,通过筛选和调整各种细胞因子的比例,更好地模拟体内细胞生长的微环境。引入血管化和神经支配:开发新的技术手段来构建类器官中的血管网络和神经连接,以增强营养物质供应

类器官(organoids):器官芯片技术培育人胰岛类器官

  近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员秦建华团队利用器官芯片技术培育人多能干细胞衍生的胰岛类器官取得新进展,相关成果发表在器官芯片领域刊物Lab on a chip上,并被选为封面文章。  类器官(organoids)是一种通过干细胞自组织方式形成的多细胞三维复杂结构,它能够在体外模拟具有来源

Nature发表大脑类器官的里程碑成果!

  近年来,类器官技术的出现,为人们研究各种组织提供了强大的工具。不过,对大脑而言,现有的模型并不是完整的,缺乏关键的少突胶质细胞,也就是在中枢神经系统中形成髓鞘的胶质细胞。  美国凯斯西储大学医学院的研究人员近日解决了这个难题。他们在实验室培养皿中将人类干细胞转化成大脑类器官,并且首次包含了大脑皮

科学家培育出新型“全脑”类器官

  美国约翰斯·霍普金斯大学研究人员培育出一种新型“全脑”类器官,不仅包含多个脑区的神经组织,还具有初步的血管结构。这项成果发表在《先进科学》杂志上,展示了首次将各个脑区组织成功整合为一个统一运作的类器官。该突破有望为自闭症、精神分裂症等复杂神经精神疾病的研究开辟新途径。  目前大多数论文中提到的脑

类脑器官研究发现自闭症的新窗口

  犹他大学健康中心的科学家说这些种子大小的器官是在实验室里从人类细胞中培养出来的——提供了对大脑的洞察,并揭示了可能导致某些人自闭症的差异。“我们过去认为,模拟大脑中细胞的组织太困难了,”Alex Shcheglovitov博士说,他是哈佛大学健康学院的神经生物学助理教授。“但这些类器官会自我组织

《Nature-Methods》大脑地图图解

  多年来,出现了多种“大脑地图”,每一种都关注不同的大脑过程,从新陈代谢到认知功能。虽然这些地图很重要,但单独使用它们会限制研究人员从中得出的发现。  现在,来自蒙特利尔神经学研究所的一个团队和其他研究人员在一个地方汇集了40多张现有的大脑地图。这个被称为神经图谱的数据库有望帮助科学家发现不同大脑

人脑类器官准确模拟自闭症,有望治疗复杂脑疾病

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/9/508435.shtm凭借类器官和遗传学的革命性结合系统,科学家现在可在人脑类器官中全面测试多个突变的影响,识别出脆弱的细胞类型和基因调控网络,而这正是治疗自闭症谱系障碍的基础。这一成果为了解最复杂的人类大

类器官技术步骤

类器官技术是一种在体外培养环境中构建具有三维结构和部分功能的微型器官样组织的方法。它具有以下几个关键步骤:细胞获取:通常从胚胎干细胞、诱导多能干细胞或成体干细胞中获取起始细胞。培养体系建立:使用特定的培养基和添加物,为细胞提供适宜的生长环境。诱导分化:通过添加特定的生长因子、化学物质或物理信号,引导

什么是类器官?

类器官属于三维(3D)细胞培养物,包含其代表器官的一些关键特性。此类体外培养系统包括一个自我更新干细胞群,可分化为多个器官器官特异性的细胞类型,与对应的器官拥有类似的空间组织并能够重现对应器官的部分功能,从而提供一个高度生理相关系统。

类器官的作用

类器官在多个领域发挥着重要作用:医学研究方面:疾病模型构建:可以模拟各种疾病的发生和发展过程,如肿瘤类器官能用于研究癌症的发病机制、药物反应等。例如,肺癌类器官有助于了解肺癌细胞的侵袭和转移特性。药物筛选和测试:能够更准确地预测药物的疗效和毒性,减少动物实验的需求。像针对神经退行性疾病的药物,可以先

什么是类器官?

类器官和真正的器官非常相似,从专业角度阐释,类器官是体外的3维立体微型细胞簇,高度模拟体内相应器官的结构和功能。通俗来讲就是类器官是一个体外构成的具有自我更新,自我组织能力的微型器官,与真实的器官具有相似的空间组织并且能够执行原始器官功能。

类器官当前成就

  类器官研究的当前成就已经非常显著,并且在多个方面推动了生物医学科学的发展。以下是一些关键的成就:  多种类器官的成功构建:  科学家们已经能够从人类和动物的干细胞和组织源性细胞中构建出多种类型的类器官,包括肠道、胃、肝脏、胰腺、肾脏、心脏和大脑等。  疾病模型的建立:  类器官技术被广泛应用于模

类器官技术简介

类器官技术是一种利用细胞培养技术构建人工器官的方法。它通过将不同类型的细胞种植在三维支架上,使其形成类似于真实器官的结构和功能。类器官通常来源于干细胞(多能干细胞、胎儿或成人来源的),也可以由组织衍生细胞培养而成,这些细胞包括正常干细胞/祖细胞、分化细胞和癌细胞等。其组成类器官的细胞可衍生自诱导多能

类器官的特点

三维结构:与传统的二维细胞培养相比,更接近体内器官的空间结构。部分功能模拟:能够展现出一定程度上类似于体内器官的生理功能。类器官的构建通常基于干细胞,包括胚胎干细胞、诱导多能干细胞和成体干细胞。例如,利用肠道干细胞可以培养出肠道类器官。

类器官的优势

类器官的优势在于:疾病模型构建:可以用于研究各种疾病,特别是癌症,更好地模拟肿瘤的异质性和微环境。药物筛选:为药物研发和测试提供更接近体内真实情况的模型,提高药物筛选的效率和准确性。发育生物学研究:有助于了解器官的发育机制和细胞命运决定。

类器官的概念

类器官(Organoid)是指在体外培养条件下,由干细胞或祖细胞分化形成的具有三维结构和一定生理功能的类似于器官的细胞集合体。

类器官技术简介

类器官技术 是一种新兴的、具有巨大潜力的生物技术。它是指在体外利用干细胞或特定组织的细胞,通过特定的培养条件和生物材料的支持,诱导其形成具有三维结构和一定功能的类似于体内器官的细胞聚集体。类器官技术的关键步骤包括:细胞获取:通常从胚胎干细胞、诱导多能干细胞或成体组织中的干细胞分离得到起始细胞。培养体

什么是类器官?

类器官(Organoid)是指在体外培养条件下,由干细胞或祖细胞分化形成的具有三维结构和一定生理功能的类似于器官的细胞集合体。

如何培养类器官?

培养类器官通常需要以下步骤:细胞来源选择可以使用干细胞(如胚胎干细胞、诱导多能干细胞)或成体组织中的祖细胞。这些细胞通常需要经过分离和纯化处理。培养基质准备常用的基质包括细胞外基质成分,如基质胶(Matrigel)等。为细胞提供生长和附着的支架。培养基配制根据要培养的类器官类型,添加特定的生长因子、

类器官的来源

类器官的来源主要包括以下几种:胚胎干细胞(Embryonic Stem Cells,ESCs):来源于早期胚胎的内细胞团,具有全能性,能够分化为身体的各种细胞类型。诱导多能干细胞(Induced Pluripotent Stem Cells,iPSCs):通过对成体细胞(如皮肤细胞、血细胞)进行重编

Nature-Methods:预测干细胞的命运

  多伦多大学的研究人员开发出了一种方法,可以快速地筛选人类干细胞以及更好地控制它们的转化。这一技术有潜力应用于再生医学和药物研发。研究结果发表在本周的《自然方法》(Nature Methods)杂志上。   这项研究工作是由多伦多大学加拿大生物工程学首席科学家Peter Zandstra

Nature-Methods发布新RNA测序技术

  Santa Cruz公司和Rochester大学的研究人员开发了一种新的RNA测序技术。他们通过这一技术发现了许多此前未被检测到的调控性小RNA。这一成果发表在八月三日的Nature Methods杂志上。  这个新技术可以在细胞中灵敏检测到带有化学修饰(甲基化)的小RNA。“tRNA是生物体内

Nature-Methods揭示AIDS的惊人动态

  Emory大学的科学家们利用一种新成像技术,首次在活体动物(恒河猴)中获得了全身性的艾滋病毒复制实时图谱,揭示了猴艾滋病毒SIV出人意料的藏身处。这项发表在Nature Methods杂志上的研究显示,当猴子接受抗逆转录病毒(ARV)药物治疗时,机体不同位置残留的病毒量并不相同。研究人员开发的新

Nature-Methods新年展望:高多重成像

  今年第一期《Nature Methods》评出了2015的年度技术——单颗粒冷冻电镜(cryo-EM)。除此之外,该杂志还对一些热门技术进行了一番展望,包括细胞内蛋白标记、精准光遗传学、高多重成像、亚细胞图谱分析等等。  荧光团之间的光谱重叠,是成像复杂生物学结构的一个主要障碍。这种限制让绝大多

Nature再生医学重要突破-合成水凝胶将类器官带入临床

  类器官可以用来模拟疾病、测试药物甚至替换患者的受损组织,在再生医学领域有广泛的应用前景。不过,类器官一直很难以标准化的可控方法进行培养。EPFL研究团队十一月十七日在Nature杂志上发表文章,展示了一种完全可控的类器官培养基质。他们正在为这种合成“水凝胶”申请ZL。  类器官的培养始于干细胞。

Nature解密类脑计算,人类未来需要一张蓝图

  与日俱增的算力需求下,现代计算系统能耗也越来越高,很难作为可持续的平台支持人工智能技术的未来发展。这一能源问题很大程度上源于传统数字计算系统采用经典冯·诺依曼结构,即数据处理和存储需要在不同地方进行;而在人脑中,数据处理和存储在同一个区域完成,且大规模并行。生物学的灵感启发了类脑计算,神经形态系