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            IPS誘導(dǎo)腸類器官培養(yǎng)攻略(第三階段)

            閱讀:196      發(fā)布時間:2025-3-11
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            IPS誘導(dǎo)腸類器官培養(yǎng)分為三大階段:人多能干細(xì)胞的培養(yǎng)、內(nèi)胚層分化中/后腸模式化誘導(dǎo)、類器官培養(yǎng)。

             

            類器官培養(yǎng)(14-28天)

             

            原代

             

            一、準(zhǔn)備工作

             

            試劑耗材

            人正常腸類器官培養(yǎng)試劑盒(abs9545),基質(zhì)膠(低因子、無酚紅)(abs9495),15ml離心管(abs7102),1.5ml EP管若干(abs7119),24孔細(xì)胞培養(yǎng)板(abs7035)、金屬冰盒。

             

             


            組分名稱

            規(guī)格

            類器官培養(yǎng)基 A

            100ml

            類器官原代培養(yǎng)緩沖液 B

            250ml

            原代組織消化液 C

            30ml

            類器官傳代消化液 D

            30ml

            組織保存液 E

            100ml

            類器官凍存液 F

            20ml

            類器官傳代培養(yǎng)緩沖液 G

            250ml




             

            二、操作流程

             

            1、加膠-點(diǎn)板-加液(這里是整個原代操作的點(diǎn)睛之筆)

             

            (1)準(zhǔn)備工作

             

            a 基質(zhì)膠需用金屬冰盒盛放在4℃冰箱過夜融化;

            b 槍頭、離心管需要-20℃提前預(yù)冷至少半小時;

            c 融化后的基質(zhì)膠可一直放4℃儲存,建議2周內(nèi)用完。

             

            低溫金屬冰盒(abs7289)

             

            (2)接種要求

            24孔板(abs7035),每孔25ul基質(zhì)膠球狀體混合物,500-750uL類器官培養(yǎng)基。

             

            (3)接種密度

            密度建議1:基質(zhì)膠總體積:球狀體總體積=25:1(如果估摸細(xì)胞團(tuán)沉淀體積困難,通常加300uL基質(zhì)膠足夠)

            密度建議2:50個球狀體/25uL基質(zhì)膠(如果想計(jì)數(shù)接種,可以參照此密度建議)

             

            (4)加膠-點(diǎn)板

            向細(xì)胞團(tuán)沉淀加入基質(zhì)膠(abs9495),進(jìn)行吹打混勻(不要滿吹滿打,容易產(chǎn)生氣泡),然后進(jìn)行點(diǎn)板。整個操作在金屬冰盒或冰上進(jìn)行。操作熟練以后,加膠,混勻,點(diǎn)板控制在半分鐘內(nèi),有利于保持基質(zhì)膠良好的流暢性。

             

            (5)加液

            將鋪好的培養(yǎng)板放入37℃培養(yǎng)箱中40-60min成膠,添加500-750μl類器官培養(yǎng)基A進(jìn)行培養(yǎng)大概10-14天,多數(shù)類器官直徑在200um-500um,可進(jìn)行傳代操作。

             

            鋪板密度

             

            小腸類器官生長圖

             

            傳代(消化分兩種情況

             

            一、類器官數(shù)量較多或體積較大傳代步驟

             

            1、類器官收集及洗滌

             

            1)收集:移液器吸去培養(yǎng)基,每孔添加1-2ml左右4℃類器官傳代培養(yǎng)緩沖液G,輕柔吹散基質(zhì)膠,收集在15ml離心管中(24孔板,每5孔為一組)。

             

             

            2)洗滌:加類器官傳代培養(yǎng)緩沖液G定容至14ml(緩沖液越多,基質(zhì)膠被稀釋的越充分,越容易去除),4℃靜置 40min或-20℃放置5min(目的是使基質(zhì)膠軟化,如果冰箱保溫效果強(qiáng),縮短冷凍時間,摸索合適的冷凍時間時,可取出離心管搖晃看不到基質(zhì)膠說明冷化好了)。

             

            3)接下來將離心管進(jìn)行300g,4℃, 離心5min,離心完通常會有這兩種情況:

            第一種是正常情況,分成三層(如下圖),此時棄掉上清和基質(zhì)膠層,保留類器官沉淀即可。

             

             

            第二種是不正常情況,分成兩層(如下圖),這種情況可能與冷化不充分有關(guān)。此時棄掉緩沖液,留下基質(zhì)膠類器官混懸液,重復(fù)上一步洗滌步驟,再次冷化離心,通常能出現(xiàn)清晰分層(緩沖液層、基質(zhì)膠層、類器官沉淀層),此時棄掉上清和基質(zhì)膠層,保留類器官沉淀即可。如果依然是兩層(緩沖液層和基質(zhì)膠類器官混懸液層),此時棄掉緩沖液和上1/3的基質(zhì)膠類器官混懸液,保留下2/3即可。

             

             

            促進(jìn)基質(zhì)膠和類器官有效分離條件:

            a離心機(jī)的選擇非常重要,水平角離心機(jī)相比固定角離心機(jī)更利于基質(zhì)膠和類器官分離;

            b離心機(jī)的溫度最好是4℃(可避免基質(zhì)膠固化),離心轉(zhuǎn)速可適當(dāng)提高(最高不要超過500g),離心時間可適當(dāng)加長(最常不超過10min)。

             

            2、類器官消化

             

            1)添加2-3mL類器官傳代消化液D于超凈臺內(nèi)消化2-3min,消化期間吹打1-2次。此步驟以消化成細(xì)胞團(tuán)為主,千萬不要消化成單細(xì)胞,單細(xì)胞類器官存活率低。如果不確定是否消化適宜,可吸取數(shù)微升鏡下觀察,如果有較多細(xì)胞團(tuán)可停止消化。

            2)添加5倍類器官傳代培養(yǎng)緩沖液G(緩沖液:消化液=5:1)終止消化,300g 4℃ 離心 5min 棄去上清(如果有基質(zhì)膠殘留,殘留量<50ul正常,不影響傳代類器官增殖)

             

             

            3、加膠-點(diǎn)板-加液

             

            (1)準(zhǔn)備工作

            a 基質(zhì)膠需用金屬冰盒盛放在4℃冰箱過夜融化;

            b 槍頭、離心管需要-20℃提前預(yù)冷至少半小時;

            c 融化后的基質(zhì)膠可一直放4℃儲存,建議2周內(nèi)用完。

             

            (2)接種要求

            24孔板(abs7035),每孔25ul基質(zhì)膠細(xì)胞團(tuán)混合物,500-750uL類器官培養(yǎng)液。

             

            (3)接種密度

            密度建議1: 類器官通常按1:2傳代,例如,24孔板收集5孔,傳代10孔,需要的基質(zhì)膠量25*10=250ul

            密度建議2:500個細(xì)胞團(tuán)/25uL基質(zhì)膠(如果想計(jì)數(shù)接種,可以參照此密度建議)

            注意:不管是按密度建議1還是,密度建議2,如果有殘留的基質(zhì)膠,新膠量至少是殘留膠量的1.5倍

             

            (4)加膠-點(diǎn)板

            向細(xì)胞團(tuán)沉淀加入基質(zhì)膠(abs9495),進(jìn)行吹打混勻(不要滿吹滿打,容易產(chǎn)生氣泡),然后進(jìn)行點(diǎn)板。整個操作在金屬冰盒或冰上進(jìn)行。操作熟練以后,加膠,混勻,點(diǎn)板控制在半分鐘內(nèi),有利于保持基質(zhì)膠良好的流暢性。

             

            (5)加液

            將鋪好的培養(yǎng)板放入37℃培養(yǎng)箱中40-60min成膠,添加500-750μl人腸癌類器官培養(yǎng)基 A進(jìn)行培養(yǎng)。大概10-14天,多數(shù)類器官直徑在200-300um,可進(jìn)行傳代操作。

             

             

            二、類器官數(shù)量不足或體積較小時:

             

            1、類器官收集、吹打、洗滌

             

            1)移液器吸去培養(yǎng)基,每孔添加 1-2ml 左右4℃類器官傳代培養(yǎng)緩沖液G,輕柔吹散基質(zhì)膠

             

            2)進(jìn)行吹打,將類器官吹成細(xì)胞團(tuán)(可取樣鏡下觀察有較多細(xì)胞團(tuán)時可停止吹打);

             

            3)洗滌: 24孔板,每5孔為一組,收集在 15ml 離心管中,加類器官傳代培養(yǎng)緩沖液G定容至14ml(緩沖液越多,基質(zhì)膠被稀釋的越充分,越容易去除),4℃靜置 40min或-20℃放置5min(目的是使基質(zhì)膠軟化,如果冰箱保溫效果強(qiáng),縮短冷凍時間,摸索合適的冷凍時間時,可取出離心管搖晃看不到基質(zhì)膠說明冷化好了)。

             

            4)接下來將離心管進(jìn)行300g,4℃, 離心5min,離心完通常會有這兩種情況:

            第一種是正常情況,分成三層(如下圖),此時棄掉上清和基質(zhì)膠層,保留細(xì)胞團(tuán)沉淀即可。

             

             

            第二種是不正常情況,分成兩層(如下圖),這種情況可能與冷化不充分有關(guān)。此時棄掉緩沖液,留下基質(zhì)膠類器官混懸液,重復(fù)上一步洗滌步驟,再次冷化離心,通常能出現(xiàn)清晰分層(緩沖液層、基質(zhì)膠層、類器官沉淀層),此時棄掉上清和基質(zhì)膠層,保留類器官沉淀即可。如果依然是兩層(緩沖液層和基質(zhì)膠細(xì)胞團(tuán)混懸液層),此時棄掉緩沖液和上1/3的基質(zhì)膠細(xì)胞團(tuán)混懸液,保留下2/3即可。

             

             

            促進(jìn)基質(zhì)膠和類器官有效分離條件:

            a 離心機(jī)的選擇非常重要,水平角離心機(jī)相比固定角離心機(jī)更利于基質(zhì)膠和類器官分離;

            b 離心機(jī)的溫度最好是4℃(可避免基質(zhì)膠固化),離心轉(zhuǎn)速可適當(dāng)提高(最高不要超過500g),離心時間可適當(dāng)加長(最常不超過10min)。

             

            2、加膠-點(diǎn)板-加液

             

            (1)準(zhǔn)備工作

            a 基質(zhì)膠需用金屬冰盒盛放在4℃冰箱過夜融化;

            b 槍頭、離心管需要-20℃提前預(yù)冷至少半小時;

            c 融化后的基質(zhì)膠可一直放4℃儲存,建議2周內(nèi)用完。

             

            (2)接種要求

            24孔板(abs7035),每孔25ul基質(zhì)膠細(xì)胞團(tuán)混合物,500-750uL類器官培養(yǎng)液

             

            (3)接種密度

            密度建議1: 對于類器官數(shù)量較少的情況,為了維持生長所需的旁分泌信號,需要2-3孔富集到1孔,例如,24孔板收集6孔,2孔富集1孔,鋪3孔,需要的基質(zhì)膠量25*3=75uL

            密度建議2:500個細(xì)胞團(tuán)/25uL基質(zhì)膠(如果想計(jì)數(shù)接種,可以參照此密度建議)

            注意:不管是按密度建議1還是按密度建議2,如果有殘留的基質(zhì)膠,新膠量至少是殘留膠量的1.5倍

             

            (4)加膠-點(diǎn)板

            向細(xì)胞團(tuán)沉淀加入基質(zhì)膠(abs9495),進(jìn)行吹打混勻(不要滿吹滿打,容易產(chǎn)生氣泡),然后進(jìn)行點(diǎn)板。整個操作在金屬冰盒或冰上進(jìn)行。操作熟練以后,加膠,混勻,點(diǎn)板控制在半分鐘內(nèi),有利于保持基質(zhì)膠良好的流暢性。

             

            (5)加液

            將鋪好的培養(yǎng)板放入37℃培養(yǎng)箱中40-60min成膠,添加500-750μl類器官培養(yǎng)基 A進(jìn)行培養(yǎng)。大概7-10天,多數(shù)類器官直徑在200-300um,可進(jìn)行再次傳代。

             

            凍存

             

            凍存要領(lǐng):

            類器官不需要消化(消化后的類器官復(fù)蘇活率低);

            在類器官指數(shù)增長期凍存(等到該傳代的時候類器官活性比指數(shù)期差),也就傳代后的Day3-Day4,多數(shù)類器官直徑在100um-200um,這個時機(jī)選擇凍存。

             

            一、類器官收集及洗滌

             

            1、收集:移液器吸去培養(yǎng)基,每孔添加 1-2ml 左右4℃類器官傳代培養(yǎng)緩沖液G,輕柔吹散基質(zhì)膠,收集在 15ml 離心管中(24孔板,每5孔為一組)。

             

             

            2、洗滌:加類器官傳代培養(yǎng)緩沖液G定容至14ml(緩沖液越多,基質(zhì)膠被稀釋的越充分,越容易去除),4℃靜置 40min或-20℃放置5min(目的是使基質(zhì)膠軟化,如果冰箱保溫效果強(qiáng),縮短冷凍時間,摸索合適的冷凍時間時,可取出離心管搖晃看不到基質(zhì)膠說明冷化好了)。

             

            3、接下來將離心管進(jìn)行300g,4℃, 離心5min,離心完通常會有這兩種情況:

            第一種是正常情況,分成三層(如下圖),此時棄掉上清和基質(zhì)膠層,保留類器官沉淀即可。

             

             

            第二種是不正常情況,分成兩層(如下圖),這種情況可能與冷化不充分有關(guān)。此時棄掉緩沖液,留下基質(zhì)膠類器官混懸液,重復(fù)上一步洗滌步驟,再次冷化離心,通常能出現(xiàn)清晰分層(緩沖液層、基質(zhì)膠層、類器官沉淀層),此時棄掉上清和基質(zhì)膠層,保留類器官沉淀即可。如果依然是兩層(緩沖液層和基質(zhì)膠類器官混懸液層),此時棄掉緩沖液和上1/3的基質(zhì)膠類器官混懸液,保留下2/3即可。

             

             

            促進(jìn)基質(zhì)膠和類器官有效分離條件:

            a 離心機(jī)的選擇非常重要,水平角離心機(jī)相比固定角離心機(jī)更利于基質(zhì)膠和類器官分離;

            b 離心機(jī)的溫度最好是4℃(可避免基質(zhì)膠固化),離心轉(zhuǎn)速可適當(dāng)提高(最高不要超過500g),離心時間可適當(dāng)加長(最常不超過10min)。

             

            二、類器官凍存

             

            1、凍存密度,以24孔板為例

            密度建議1:2孔/mL 凍存液

            密度建議2:500個類器官/mL 凍存液(如果想計(jì)數(shù)凍存,可以參照此密度建議)

             

            2、添加適量類器官凍存液 F,輕柔吹打重懸,建議立即進(jìn)行凍存。(放置太久,DMSO對類器官有損傷)

             

            3、梯度凍存:將凍存管放入梯度凍存盒然后保存至-80℃過夜,第二天取出放入液氮罐。

                 手動凍存:4℃冰箱放置30 min,轉(zhuǎn)移至-20℃放置1h,然后移至-80℃過夜,第二天取出放入液氮罐。

             

            復(fù)蘇

             

            一、實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備

             

            1、將水浴鍋預(yù)熱至37℃;

            2、細(xì)胞實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行常規(guī)消毒,用預(yù)防噴霧噴涂并且使用紫外線照射40min的超凈工作臺臺面;

            3、在超凈工作臺中按次序擺好消過毒的離心管、吸管、培養(yǎng)板等。

             

            二、取出凍存管

             

            1、根據(jù)類器官凍存記錄按標(biāo)簽找到所需類器官的編號。

            2、從液氮罐中取出凍存盒,取出所需的凍存管,同時核對凍存管外的編號。

             

            三、迅速解凍

             

            1、迅速將凍存管投入到已經(jīng)預(yù)熱的水浴鍋中解凍,并要不斷地?fù)u動,使管中地液體迅速融化。

            2、約1-2min后凍存管內(nèi)液體wan全溶解,取出用酒精棉球擦拭凍存管地外壁,再拿入超凈臺內(nèi)。

             

            四、將類器官凍存液移入15ml離心管,添加10倍體積類器官傳代培養(yǎng)緩沖液 G(緩沖液體積:凍存液體積=10:1)重懸,輕柔吹打混勻,300g 4℃ 離心 5min,棄上清。

             

            五、加膠-點(diǎn)板-加液

             

            1、準(zhǔn)備工作

            (1)基質(zhì)膠需用金屬冰盒盛放在4℃冰箱過夜融化

            (2)槍頭、離心管需要-20℃提前預(yù)冷至少半小時

            (3)融化后的基質(zhì)膠可一直放4℃儲存,建議2周內(nèi)用完

             

            2、復(fù)蘇要求

            24孔板(abs7035),每孔25ul基質(zhì)膠類器官混合物,500-750uL類器官培養(yǎng)液

             

            3、復(fù)蘇密度

            復(fù)蘇密度建議1:1:1接種(原來凍幾孔就復(fù)蘇幾孔)

            復(fù)蘇密度建議2:250個類器官/25uL基質(zhì)膠(如果想計(jì)數(shù)接種,可以參照此密度建議)

             

            4、加膠-點(diǎn)板

            向類器官沉淀加入基質(zhì)膠(abs9495),進(jìn)行吹打混勻(不要滿吹滿打,容易產(chǎn)生氣泡),然后進(jìn)行點(diǎn)板。整個操作在金屬冰盒或冰上進(jìn)行。操作熟練以后,加膠,混勻,點(diǎn)板控制在半分鐘內(nèi),有利于保持基質(zhì)膠良好的流暢性。

             

            5、加液

            將鋪好的培養(yǎng)板放入37℃培養(yǎng)箱中40-60min成膠,添加500-750μl類器官培養(yǎng)基 A進(jìn)行培養(yǎng)大概10-14天,多數(shù)類器官直徑在200um-500um,可進(jìn)行傳代操作。

             

            關(guān)鍵注意事項(xiàng)

             

            1、Matrigel操作:全程冰上操作,避免提前固化。  

            2、密度控制:內(nèi)胚層分化前細(xì)胞需達(dá)85-90%融合,否則影響球狀體形成。 

            3、生長因子活性:使用新鮮配制或分裝保存的因子,避免反復(fù)凍融。 

            4、污染防控:無菌操作,定期檢測支原體。  

             

            常見問題與解決(Troubleshooting)

             


            問題可能原因解決方案
            內(nèi)胚層分化效率低Activin A失活/細(xì)胞過密更換Activin A,調(diào)整細(xì)胞密度
            球狀體未形成 FGF4/WNT3a濃度不足驗(yàn)證因子活性,優(yōu)化濃度
            類器官生長停滯 Matrigel過稀/生長因子缺失減少培養(yǎng)基稀釋,補(bǔ)充Rspondin1/Noggin




             

            通過嚴(yán)格遵循上述步驟并優(yōu)化細(xì)節(jié),可高效生成功能性人類腸道類器官,適用于疾病建模、藥物篩選等研究。

             

            今天講解就到這了,大家如有實(shí)驗(yàn)問題,歡迎一起交流哦!

              

            本期小愛推薦


            貨號

            品名

            規(guī)格

            abs9403

            人多能干細(xì)胞培養(yǎng)基

            500ml

            abs9409

            人多能干細(xì)胞消化液

            100mL

            abs9295

            L-丙氨酰-L-谷氨酰胺溶液(100×,200mM)

            100mL

            abs9412

            ES/iPS細(xì)胞凍存液

            100mL

            abs9410

            即用型基質(zhì)膠

            100mL

            abs9484

            RPMI 1640

            500mL

            abs9244

            雙抗

            100mL

            abs05801

            Activin A

            10ug

            abs06269

            FGF4

            50ug

            abs05632

            WNT3a

            50ug

            abs9495

            基質(zhì)膠(低因子、無酚紅)

            1.5ml*8

            abs945

            透析胎牛血清

            500mL

            abs9545

            人正常腸類器官培養(yǎng)試劑盒

            1kit

            abs7289

            2mL低溫金屬冰盒(24孔,平底)

            1個

            abs7033

            細(xì)胞培養(yǎng)板(標(biāo)準(zhǔn)透明6孔板)

            50個/箱

            abs7035

            細(xì)胞培養(yǎng)板(標(biāo)準(zhǔn)透明24孔板)

            1箱

            abs7164

            細(xì)胞凍存管

            1箱

            abs7053

            10mL一次性移液管

            1箱

            abs7054

            25mL一次性移液管

            1箱




             

            Absin產(chǎn)品線:

            爆款產(chǎn)品:試劑盒(mIHC、IHC、凋亡、ELISA、ChIP、Co-IP、TR-FRET、生化檢測、殘留檢測、多因子檢測);細(xì)胞培養(yǎng)(類器官試劑盒+基質(zhì)膠,胎牛血清+培養(yǎng)添加劑+細(xì)胞因子)、分化試劑盒;分子(mRNA合成服務(wù)+提取試劑盒);化合物大包裝;輔助試劑、耗材/儀器、定制服務(wù)(抗體/多肽/蛋白/標(biāo)記/檢測)...

            特色產(chǎn)品:雞胚提取物CEE、B27、N2、霍亂毒素B亞單位CTB、牛腦垂體提取物BPE、百日咳毒素PTX、重組人胰島素Insulin、人源低密度脂蛋白LDL...

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