類器官（Organoids）作為近年來生物醫學研究領域的革命性技術，通過在體外模擬人體器官的結構與功能，為疾病建模、藥物篩選、個性化醫療及再生醫學提供了前所未有的平臺。而類器官的成功構建，高度依賴于高質量、功能優化的類器官培養基。

西寶生物依托其在生命科學領域深厚的試劑研發與生產經驗，推出化學成分明確、無動物源成分的類器官培養基系列產品。致力于解決類器官培養中面臨的可重復性差、批次間差異大、標準化程度低等核心挑戰，為腫瘤研究、疾病建模、藥物篩選及再生醫學等領域的研究者提供穩定、高效、可擴展的解決方案。

類器官培養基并非單一成分，而是由基礎培養基、生長因子/細胞因子、補充劑、小分子化合物及其他輔助成分共同構成的復雜體系：

常用類型：Advanced DMEM/F12（應用廣泛）、RPMI-1640（肺類器官）、DMEM（腦類器官）

功能：提供碳水化合物、氨基酸、維生素、無機鹽等基本營養

類器官培養基的核心競爭力在于高活性、高純度的功能因子組合，其中經典 “WNER 組合”（Wnt3a、Noggin、EGF、R-Spondin1）可適配 80% 以上類器官培養。

注：不同組織來源的類器官需對WNER組合進行微調，如添加FGF10（肺、胰腺）、HGF（肝）、TGF-β抑制劑等。

針對特定類器官的功能成熟需求，在培養基中添加專屬成分，確保類器官結構與功能的特異性：

補充劑：B27（保護神經元，抑制糖酵解，是腦類器官必需成分）、N2（與 B27 功能互補）、煙酰胺（促進干細胞更新，抑制分化）；

激素：促甲狀腺激素（促進小鼠甲狀腺類器官分化）、胃泌素（通過 CCK2R 促進賁門類器官生長）、雙氫睪酮（維持前列腺類器官形態與功能）；

其他關鍵成分：HEPES 緩沖液（維持滲透壓穩定）、視黃酸（腎臟類器官發育必需）、毛喉素（激活腺苷酸環化酶，適配肝臟類器官）。

體外培養類器官的策略

特點：成熟度高、接近成人組織、培養周期短（10-14天）

典型應用：腸、肝、胃、前列腺類器官

培養基要求：依賴WNER + 組織特異性因子（如胃泌素）

特點：可模擬器官發生過程，但成熟度較低（類似胎兒組織）

培養基要求：需分階段添加誘導因子（如Activin A誘導內胚層，FGF2/FGF19誘導腦/小腦）

核心價值：保留原發腫瘤的遺傳異質性與藥物反應特征

培養基特點：

高濃度EGF、Wnt3a、R-spondin1

添加TGF-β抑制劑（A-83-01）、p38抑制劑（SB202190）以抑制分化、促進擴增

可兼容免疫細胞共培養（如ALI培養系統）

首先進行組織消化，整個過程需在無菌和低溫環境下進行。將人腸癌組織用預冷的PBS清洗干凈，并剪去脂肪和壞死部分后，使用工具將其機械破碎成約1-2 mm3的微小碎塊。隨后，加入37°C預熱的消化酶，并置于37°C搖床中消化30分鐘至2小時，期間密切觀察，直至組織分散。

消化完成后，進行細胞分離。將得到的細胞懸液通過細胞篩過濾，以去除未消化的組織塊。隨后，將濾液離心5分鐘，棄去上清，用PBS重懸細胞沉淀并再次離心清洗。

將清洗后的細胞沉淀用完全類器官培養基重懸并計數。將此混合液滴加至預熱的培養板孔中，并轉移至培養箱中正置10-30分鐘，使基質膠凝固。最后，沿孔壁緩慢加入預溫的完全類器官培養基。

將培養板置于培養箱中靜置培養。每2-3天需要更換一次新鮮培養基，并密切觀察類器官的生長情況，通常在接種后的2-5天內即可觀察到類器官的形成。

當類器官生長致密需要擴增時，進行傳代。首先吸棄舊培養基，用預冷的PBS吹打并溶解基質膠，以回收類器官。接著，通過機械法（強力吹打）或酶消化法（如使用Accutase）將類器官破碎成小片段。

源自單個上皮細胞的體外擴增類器官，移植到發育中的胰腺體內可分化為內分泌細胞和導管細胞 

植入3T3-L1細胞的膠原/透明質酸支架可支持原代上皮細胞類器官的發育

在疾病建模領域，通過精準調控培養基成分可模擬人類疾病的病理微環境。常規策略包括直接添加特定病原體，或在構建類器官時利用CRISPR基因編輯技術引入致病突變，從而在體外重現疾病的發生與發展過程。

在藥物篩選應用中，通常通過調節生長因子和營養物質的濃度，或抑制細胞凋亡相關信號通路，使類器官在體外呈現更接近人體真實生理狀態的應答行為，從而提升藥物療效與毒性評估的準確性和效率。

在免疫腫瘤研究方面，常采用氣-液交互（ALI）培養系統或更為復雜的微流控芯片技術。這類培養體系可高度模擬體內生理微環境，支持免疫細胞與腫瘤細胞之間的相互作用，適用于免疫治療反應機制等前沿研究。

在再生醫學領域，培養過程的安全性與材料生物相容性至關重要。通常采用化學成分明確、無任何動物源成分（Xeno-free）的培養基，以徹底避免異種病原體或未知抗原的潛在風險，確保所構建的類器官具備未來應用于細胞治療和組織工程的安全基礎。

1：類器官培養中如何控制污染，尤其是動物源性樣本？

對于易污染的樣本（如胃腸、泌尿系統來源），可在培養基中添加青霉素-鏈霉素，使用類器官專用消化液進行處理，并注意避免對樣本的過度處理，以降低污染風險。

2：類器官生長不良或完全不生長的可能原因及解決方法是什么？

建議更換新鮮配制的培養基，確保關鍵生長因子（如 Wnt3A、EGF、Noggin）活性充足；在解凍或傳代后 24 小時內添加 Y?27632（10 μM）以提高細胞存活率；優化接種密度（通常每孔 500-5000 個細胞圖）；并盡量縮短樣本處理時間，控制消化時長，必要時在培養基中補充 Rho 激酶抑制劑。

3：類器官形態異常或分化失敗應如何處理？

使用新鮮解凍的分化誘導因子（如 FGF9、CHIR99021）并確保濃度適當；在類器官出現分化特征前及時傳代，若已過度分化則重新優化誘導時間。

4：類器官培養中何時進行加藥實驗？應選用第幾代類器官？

一般建議在類器官直徑長至 200-300 μm 時進行加藥處理，推薦使用 3-5 代的類器官進行實驗，此時類器官狀態較為穩定。正常情況下，培養 2-3 天后類器官直徑可達 100-200 μm。

1. Siqi Yang， et al. Organoids: The current status and biomedical applications. Medcomm; https://doi.org/10.1002/mco2.274

2. Huch M, et al. Unlimited in vitro expansion of adult bi-potent pancreas progenitors through the Lgr5/R-spondin axis. The EMBO journal(2013)

3. Campbell JJ, et al. A multifunctional 3D co-culture system for studies of mammary tissue morphogenesis and stem cell biology. PloS one(2011)