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什么是基质胶，哪些实验需要基质胶？
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基质胶的特性 首先，我们需要了解一下基质胶会影响到培养过程的具体特性。 基质胶的优越性在于”细胞外基质（ECM）模拟的综合性”（comprehensive ECM mimicry）。由于基质胶提供的是以天然比例共存的多种基底膜成分，更接近体内蛋白网络，以此构建出三维多孔结构，也就是“物理支架、复杂生化信号和内源生长因子”这三点。所以基质胶能同时满足多种培养需求：提供可供侵袭的三维空间、提供整合素结合位点以供细胞建立极性、防止失巢凋亡、支持长期扩增和分化。 主要适用场景 ——哪些培养目的更需要基质胶参与？ 我们很容易发现，并不是所有细胞培养都需要基质胶，高频提及基质胶的细胞培养场景主要集中于以下几个领域： 3D类器官与干细胞培养：这是基质胶最广泛、影响力最大的应用场景。几乎所有主流类器官的建立和长期培养方案都依赖将基质胶作为三维支架。对于人胚胎干细胞（hESCs）和人诱导多能干细胞（hiPSCs），基质胶也是用于建立极性、维持多能性及定向分化的常用基质之一。 肿瘤生物学领域：在建立体外肿瘤侵袭模型（如Transwell侵袭实验）、建立肿瘤模型，以及肿瘤球体的3D培养的过程中，基质胶提供了真正可降解、可变形、因而可侵袭的三维环境，其允许ECM降解与三维结构变形，是培养条件中不可或缺的一个组成部分。 血管生成研究：血管生成涉及到内皮细胞的增殖、迁移、管状结构形成及稳定，毫无疑问在体外培养很需要一个能够响应信号的3D支架。现在，基于基质胶的plug assay已成为研究血管生成的经典体内实验模型，用于评估内皮细胞的血管生成能力。 基底膜极性研究：由于基质胶成分接近体内基底膜，对顶端膜-基底膜极性的研究也需要基质胶。 培养哪些细胞/实验需要基质胶？ 我们再换一个角度，从具体的细胞和实验的角度思考，哪些细胞/实验格外需要基质胶的特性。 多能干细胞及类器官：这一点毫无疑问，在当前的类器官建立方案中，基质胶目前仍是事实上的金标准，没有完全替代品。 肿瘤细胞：尤其是在研究侵袭、转移、3D生长行为时，十分依赖基质胶提供关键的物理和生化微环境。 上皮来源细胞：各种上皮细胞在体外培养时非常需要注意避免发生上皮间充质转化，而基质胶中的层粘连蛋白能维持上皮细胞的极性、防止失巢凋亡。在基质胶诞生之前，几乎不可能长期体外培养正常的上皮组织。 哪些细胞/实验不需要或不宜用基质胶？ 我们再换一个角度思考，哪些实验不需要基质胶的这些特性，甚至哪些情况可能需要避免？ 事实上，关于这一点，我们很难说有哪些细胞类型"绝对不能"用基质胶培养。更常见的情形是，基质胶不是最合适的选择，或者我们需要避免其复杂成分引入实验偏差。 除去那些如常规传代培养、药筛用细胞培养等明显有更经济划算选择的情况，至少有以下几点需要慎重考虑： 如果需要研究细胞对特定ECM成分的精确响应，基质胶的复杂成分会引入无法控制的影响因素，此时应改用纯化的单一ECM蛋白（如胶原I、纤维蛋白、层粘连蛋白单体型）； 如果是需要排除动物源成分干扰的实验（尤其是涉及临床转化、药物筛选），此时应使用成分明确的合成水凝胶等无动物源替代品； 如果培养细胞中含有部分对基底膜成分的依赖性较弱的间充质来源细胞和成纤维细胞，用简单的I型胶原或合成基质就够了。 毕合生物提供服务内容：分子生物学、免疫, 重组蛋白及ELISA相关、活性小分子化合物、高端化学、材料化学、细胞资源库与培养相关、生命科学、天然产物 |
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