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1. 类器官与器官芯片 类器官是由多能干细胞或成体干细胞生成的三维结构，能够再现人体器官的结构、功能及组织特性，广泛应用于个性化医疗和临床前药物测试。 常见的类器官培养方法包括浸没培养、气-液交互培养和共培养等。 器官芯片（organ-on-a-chip，OOC）是一种微流控技术制造的细胞培养设备，通常由微型灌注腔室构成，具有多层细胞结构、组织界面、物理化学微环境以及类血管循环系统。 它能够模拟人体器官的生理功能，是一种微型细胞培养系统。 器官芯片的工作原理是通过模拟流体剪切力、动态机械应力、浓度梯度等生理条件，再现体内复杂的环境，进而研究细胞、组织和血液的相互作用，并在不同刺激下观察病…
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MEMS加工工艺是MEMS技术最为重要的研究方向，MEMS加工工艺主要包括体微加工、表面微加工和光刻、电镀、铸塑工艺（LIGA）。 受限于LIGA工艺的高制造成本，目前应用最广的加工工艺为体微加工、表面微加工两种。 1. MEMS制造工艺的方法和材料 MEMS制造技术是在集成电路（IC）制造技术的基础上，结合微加工技术的进步逐步发展起来的。 与集成电路制造相比，MEMS器件具有三维微结构和可动部件，制造工艺更为复杂。 由于MEMS器件的功能差异，结构形式各不相同，常见的特点包括悬空结构和高深宽比，因此没有单一的制造工艺能满足所有类型的MEMS器件需求。 ME…
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自体外细胞培养技术自创立以来，已在生物学和医学领域得到广泛应用。常见的体外培养模型包括2D和3D细胞培养。 2D培养是指细胞在二维平面上单层生长，模拟细胞间相互作用。但该方法存在一些局限，如细胞异质性、营养不均、细胞与基质的互动不自然，导致细胞存活率低、形态受损，且缺乏正常组织结构。 相比之下，3D细胞培养通过生物支架材料构建三维结构，模拟体内细胞生长环境，使细胞表现出更接近生理条件下的行为与功能。 它在一定程度上弥补了2D培养和动物模型的不足，尤其在降低成本、缩短周期和减少物种差异性方面具有优势。 1. 3D细胞培养方法 目前，常用的3D细胞培养方法包括球…
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1. 开发骨病模型 骨类器官的建立可以轻松准确地获得所需的疾病模型。 与动物模型相比，类器官疾病模型可以消除物种差异，更真实地模拟人类病理微环境，也更有利于通过模型阐明疾病机制。 1) 骨质疏松症模型 骨质疏松症是一种影响整个骨骼系统的疾病，导致骨密度和质量降低，并导致骨骼微观结构恶化。 这个过程会削弱骨骼，使它们更容易骨折。 骨质疏松症可能有多种原因，并导致骨骼脆性增加，这会对一个人的整体健康和生活质量产生重大影响。 骨质疏松症的动物模型一般通过手术切除性腺、药物应用（如糖皮质激素）和基因编辑产生，成本高、周期长、不可控…
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3D细胞培养是在模拟组织和器官结构的三维环境中培养细胞，使细胞能够在三维空间中生长并与周围环境相互作用。 这项技术的出现弥补了2D培养中细胞与细胞外基质(ECM)互动的不足。 1. 3D细胞培养模型 3D细胞培养技术的关键基础之一是细胞外基质（ECM）。ECM由多种细胞外分泌蛋白（如胶原蛋白、弹性蛋白、层粘连蛋白和糖胺聚糖等）以及细胞结合因子（如CD44和整合素等）构成，形成一个复杂的网络结构。 ECM不仅为细胞提供重要的结构支持，还参与调控细胞的生长、迁移、分化、存活及稳态，指导组织的形态发生。 通过在体外重建ECM，3D细胞培养能够模拟体内环境，促进细胞…
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1. 大脑类器官概述 大脑类器官（brain organoids）是指在体外环境中，由人类多能干细胞自发组装形成的球状拟胚体，进而分化而成的三维类器官。 这些类器官中包含的细胞类型与人脑相似，能够在分子、细胞和结构等方面模拟早期人脑的生长和发育过程，并具备与人脑相似的生理功能。 目前，全球各个实验室所培养的大脑类器官大致可以分为两类： 第一类是那些在成熟过程中未受到定向诱导的拟胚体，独立向神经外胚层分化，最终形成包含多个脑区的大脑类器官； 第二类是拟胚体在形态发生因子的作用下，朝着特定脑区进行定向分化，最终形成能够模拟特定脑区形态和功能的大脑类器官，如皮层类器…
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