研究人员开发了用全息声镊子分离原代小鼠肝细胞的新方法

最近，一个研究小组建立了一个全面的程序，用于分离原代小鼠肝细胞，并在二维（2D）环境中长期培养并显著扩增。该团队由中国科学院深圳先进技术研究所的李飞教授和郑海荣教授，以及北京协和医学院医院的毛一雷教授和杨华宇教授领导，该研究发表在《生物材料》杂志上

近年来，直接来源于生物体的原代细胞已成为细胞和分子生物学研究不可或缺的工具。然而，目前的三维（3D）培养模型存在寿命有限、培养要求严格、程序复杂和细胞数量有限等缺点，阻碍了它们的应用，特别是在体外分离和培养原代肝细胞方面

＜p＞全息声镊子（HAT）在构建体外3D模型以研究癌症的机制、测试和选择合适的抗癌药物以及开发新药方面显示出巨大的潜力。然而，关于HAT对原代细胞的生物学效应，目前还缺乏深入的研究

在这项研究中，研究人员改进了现有的HAT技术，提出了一种基于全息晶格的声镊模型。他们开发了一组声全息透镜，可以同时调制入射声波的相位和振幅，从而产生任何复杂的图案化声全息晶格阵列，如圆形、三角形、方形和肝形的复杂声全息晶格图案

随后，他们利用声势阱的声辐射力将细胞组装成特定的晶格图案，模拟肝脏的解剖结构

此外，研究人员首次在体外使用可膨胀的原代小鼠肝细胞，深入研究了HAT对原代肝细胞生物学效应的影响。结果表明，基于全息晶格的声镊下的原代肝细胞产生了大量自组装的肝细胞球体。与传统的2D和3D培养模型相比，肝细胞球体的直径显著增加，肝细胞蛋白质合成代谢、糖代谢、解毒等功能也显著增强

这项工作为通过声全息晶格技术开发离体模型奠定了基础，对未来的3D组织工程应用具有重要意义 More information: Changcan Li et al, Acoustic-holography-patterned primary hepatocytes possess liver functions, Biomaterials (2024). DOI: 10.1016/j.biomaterials.2024.122691

Journal information: Biomaterials