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呼吸道上皮细胞的气液界面培养是研究经空气传播的病原体,如SARS等的常用的模型。传统的培养方式是用TransWell在普通培养箱中静置培养。但是此种培养方式无法模拟培养过程中营养物质和代谢废物在组织内的运输,培养得到的模型通常有各种各样的缺陷,并且所需实验周期较长。

而Quasi Vivo灌流培养系统可为细胞培养提供持久恒定的流动培养环境,最大限度模拟体内环境。研究发现,使用Quasi Vivo系统进行灌流培养与静态培养相比,气液界面培养的呼吸道上皮细胞(正常人气管上皮细胞 Normal Human Bronchial Epithelial Cells,简称NHBE;小气道上皮细胞 Small Airway Epithelial Cells,简称SAE),发育分化速度更快,表现为纤毛分化度更高,纤毛运动更强、粘液产生和屏障功能更强。在灌注下加速分化后,将上皮细胞转移到静态条件下,并添加抗原呈递细胞(APC)以研究其在病原体感染后的功能。(Chandorkar P, et al., Fast-track development of an in vitro 3D lung/immune cell model to study Aspergillus infections. Sci Rep. 2017 7(1):11644. doi: 10.1038/s41598-017-11271-4.)
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图1. 人体内所有的细胞都需要营养物质和代谢废物的流动


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图2. 肺部气管/支气管和小气道上皮结构精细,进行体外培养模拟体内环境,对呼吸道病原体的研究至关重要。
 
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图3. 呼吸道上皮细胞的常规transwell静止培养方式

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Quais Vivo(QV600)灌流培养系统(含腔室+储液瓶+底座+管道 )

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图4. 采用全新的灌流培养方式培养呼吸道上皮细胞(采用QV600)

有研究显示,使用transwell静止培养(Static Conditions)Quasi Vivo灌流培养系统(Perfused Conditions),呼吸道上皮细胞的生长和分化呈现更好状态:
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图5 电镜照片显示,采用灌流培养方式(Perfused conditions)的呼吸道上皮细胞,分化程度更高。

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图6 使用MUC5B染色可以发现,采用灌流培养方式(Perfused conditions)的呼吸道上皮细胞,在培养的第7天即可分泌大量粘液。用OCCLUDIN染色可以发现,细胞间的紧密连接发育更完善。

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图7. 使用WGA染色发现,采用灌流培养方式(Perfused conditions)的呼吸道上皮细胞,纤毛分化度更高
 
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图8. 测量TEER(经细胞电阻),采用灌流培养方式(Perfused conditions)的呼吸道上皮细胞TEER值更大,代表得到的上皮细胞膜状结构更完整。

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全球使用Kirkstall公司Quasi Vivo灌流培养系统的学术及研究机构已达70+个,包括:
1. 美国
2. 英国
3. 法国
4. 瑞典
5. 奥地利
6. 意大利
7. 荷兰
8. 瑞士
9. 日本

目前Quasi Vivo灌流培养系统已成功用于以下器官模型的培养:
1. 呼吸系统(培养的热点)
2. 肝脏
3. 肾脏
4. 心血管
5. 成纤维细胞
6. 糖尿病模型
7. 血脑屏障
8. 脑组织类器官

【不同型号Quasi Vivo系统选哪个?】
1、QV500:适用于单一细胞培养,所有腔室培养相同的细胞。
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2、QV600:适用于多细胞共培养,每个腔室培养2种或以上细胞。
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3、QV900:用于多种细胞共培养,可以使管路上游的细胞培养基成为下游细胞的条件培养基。
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更多Quasi Vivo灌流培养系统参数和技术细节,欢迎来电咨询13521452266
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