06.18 2025
在生物医学研究领域，类器官培养技术正掀起一场革新浪潮，而基质胶作为类器官培养的 “灵魂基石”，其选择与使用直接关乎类器官的生长与命运。
基质胶的用途
基质胶是从 EHS 小鼠肉瘤中提取的可溶性基底膜制备物，主要成分包括层粘连蛋白、IV 型胶原、巢蛋白等，还含有多种生长因子。它能模拟体内细胞外基质的结构和功能，为类器官提供三维支撑架构，让类器官在体外也能有 “家” 的感觉，从而维持其形态和功能。同时，基质胶中的生长因子等成分，能促进细胞增殖、分化，为类器官的生长发育提供营养支持，如同为类器官打造了一个充满养分的 “温床”[1,2]。
基质胶的选择
在类器官培养中，面对多种多样的基质胶，研究者需根据实验需求精心挑选。Matrigel 是最常用的基质胶之一，但因其含生长因子，若实验对生长因子敏感，就需考虑低生长因子含量的基质胶，可避免生长因子对实验的干扰。若要培养肿瘤类器官等对基质胶力学性能有特殊要求的类器官，可选择高浓度基质胶，更有利于肿瘤类器官的生长。丹望医疗自研低子高浓度基质胶D23016-0010，其终浓度8-13mg/ml ，严格控制内毒素含量（≤4.5 EU/ml），可满足多种消化系统，泌尿系统等类器官生长需求，是一款具备高性价比的Matrigel产品，获得了业内深度认可。
无酚红基质胶没有颜色干扰，含酚红基质胶中的酚红可以作为pH指示剂。如果实验过程中需要对类器官进行精确的颜色观察或荧光成像，酚红可能会增加荧光背景噪音，建议选择无酚红的基质胶。而对于一些对颜色干扰不敏感的实验，或者需要通过酚红作为pH指示剂来判断培养环境的实验，含酚红的基质胶也是可以使用的。D23016-0010属于无酚红产品，应用更为广泛。
基质胶的稀释
稀释基质胶主要有两方面原因：一是调整基质胶的浓度和物理特性，以满足不同类器官的生长需求；二是减少基质胶中的生长因子等成分对实验的潜在影响。一般来说，若要培养分化程度较高的类器官，可适当降低基质胶浓度，使细胞在相对松软的环境中更容易伸展和分化。若要研究细胞在特定微环境中的生长特性，可添加特定成分到稀释后的基质胶中，定制专属的细胞外基质环境。对于大多数类器官，通常基质胶浓度控制在6-7 mg/ml可以保持很好的生长状态。所以我们建议类器官培养中，D23016-0010可用冷的完全培养基按70%-100%进行稀释。在药敏检测中，胶的浓度需要依据具体的实验方法进行稀释到更低，如丹望创新的三明治铺胶法，上层胶的稀释比例是10%，下层胶的稀释比例是50-70%[3]。
图源：丹望医疗基质胶包埋法类器官培养示意图
基质胶的储存
基质胶蛋白含量高，在高于8℃的环境中流动性会逐渐变差。通常情况下基质胶长期保存需要放在≤-20℃的环境中，可保存1年。放在4℃储存建议使用期限是15天，拿到基质胶怎么存放才能延长它的使用期限是很多客户关心的问题。实验人员拿到基质胶需要将其冰浴或放在4℃冰箱中进行融化，融化时间建议大于3h，确保基质胶充分溶解，推荐过夜化胶，但不建议超过16h。融化后依据用量分装到小EP管，可长期存放于-20℃保存。
总之，基质胶的选择与稀释，研究者需综合考虑实验目的、类器官类型等因素，为类器官量身定制最合适的基质环境，助力类器官研究迈向新高度[4,5]。
1. Kleinman HK, Martin GR. Matrigel: basement membrane matrix with biological activity. Semin Cancer Biol. 2005 Oct;15(5):378-86.
2. Li ML, Aggeler J, Farson DA, Hatier C, Hassell J, Bissell MJ. Influence of a reconstituted basement membrane and its components on casein gene expression and secretion in mouse mammary epithelial cells. Proc Natl Acad Sci U S A. 1987 Jan;84(1):136-40.
3. Weng W, Meng T, Zhao Q, Shen Y, Fu G, Shi J, Zhang Y, Wang Z, Wang M, Pan R, Ma L, Chen C, Wang L, Zhou B, Zhang H, Pu J, Zhang J, Hu YP, Hua G, Qian Y, Liu SH, Hu W, Meng X. Antibody-Exatecan Conjugates with a Novel Self-immolative Moiety Overcome Resistance in Colon and Lung Cancer. Cancer Discov. 2023 Apr 3;13(4):950-973.
4. McConnell JC, O'Connell OV, Brennan K, Weiping L, Howe M, Joseph L, Knight D, O'Cualain R, Lim Y, Leek A, Waddington R, Rogan J, Astley SM, Gandhi A, Kirwan CC, Sherratt MJ, Streuli CH. Increased peri-ductal collagen micro-organization may contribute to raised mammographic density. Breast Cancer Res. 2016 Jan 8;18(1):5.
5. Gilbert PM, Weaver VM. Cellular adaptation to biomechanical stress across length scales in tissue homeostasis and disease. Semin Cell Dev Biol. 2017 Jul;67:141-152.
