研究人员开发出利用全息声镊分离小鼠原代肝细胞的新方法

近日，中国科学院深圳先进技术研究院李飞教授、郑海荣研究员团队，与北京协和医院毛一磊教授、杨华宇教授等在细胞培养领域开展了多项研究，建立了小鼠原代肝细胞在二维环境下分离、长期培养和扩增的完整方法。

该研究于7月1日发表在《生物材料》杂志上。

近年来，来源于生物体的原代细胞已成为细胞和分子生物学研究中不可或缺的工具，但现有的三维培养模型存在寿命短、培养要求高、操作步骤复杂、细胞数量有限等缺点，限制了其应用，特别是在体外分离和培养原代肝细胞方面。

全息声镊(HAT)在构建体外三维模型、研究癌症机制、检测和筛选合适的抗癌药物以及开发新型药物方面具有巨大的应用潜力，但目前对其对原代细胞的生物学效应尚缺乏深入研究。

本次研究中，研究人员对现有的HAT技术进行了改进，提出了“基于全息晶格的声镊”，研制了一组声全息透镜，可以同时调制入射声波的相位和振幅，从而生成任意复杂图案化的声全息晶格阵列，如圆形、三角形、方形、肝形等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，研究人员首次利用体外可扩增的小鼠原代肝细胞，深入研究了HAT对原代肝细胞生物学效应的影响。研究结果显示，原代肝细胞在基于全息晶格的声镊作用下产生大量自组装的肝细胞球体，与传统二维、三维培养模式相比，肝细胞球体的直径显著增大，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 AHL 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。