MatTek—基于人源細(xì)胞的體外組織模型

MatTek公司是麻省理工學(xué)院兩個(gè)化學(xué)工程教授于1985成立的科技公司。1991年，該公司利用其核心的聚合物表面改性技術(shù)進(jìn)入新興的組織工程領(lǐng)域，目前已成長為*的組織工程技術(shù)公司，致力于生產(chǎn)創(chuàng)新性的3D重構(gòu)人體組織模型，該模型相較于傳統(tǒng)2D細(xì)胞模型具有更可靠的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。其生產(chǎn)的重構(gòu)皮膚，眼部和呼吸道組織模型已廣泛應(yīng)用于化妝品，化工，醫(yī)藥和家用產(chǎn)品等行業(yè)的毒理學(xué)監(jiān)控（OECD，歐盟的指導(dǎo)方針）及毒理學(xué)研究。

MatTek公司的*基于人體細(xì)胞的3D皮膚模型EpiDerm™于1993年研發(fā)上市，立即獲得巨大的成功。從此MatTek通過以下方式*改變了基于人體細(xì)胞的體外模型市場(chǎng)：（1）低成本（降低50-80％的成本）；（2）通過發(fā)表質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)（同時(shí)具備陽性和陰性對(duì)照）以確?？蔀樾袠I(yè)及監(jiān)管機(jī)構(gòu)接受的高可重復(fù)性水平；（3）優(yōu)化研究人員的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。通過創(chuàng)造性使用非動(dòng)物的體外測(cè)試，融合降低(直接/間接)成本的強(qiáng)大協(xié)同效應(yīng)及顯著提高的產(chǎn)品質(zhì)量，MatTek極大的降低產(chǎn)品成本、提高實(shí)驗(yàn)室效率及高質(zhì)量的高可重復(fù)性產(chǎn)品，減少實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的使用，具有無可超越的長期組織可重復(fù)性；3-D仿真結(jié)構(gòu)；高度分化的組織模型；代謝和分裂活性；源于正常的人體細(xì)胞；培養(yǎng)、操作簡便；無血清培養(yǎng)；可定量的客觀檢測(cè)；物美價(jià)廉的優(yōu)點(diǎn)。因而使得MatTek人細(xì)胞來源的體外組織模型被包括美國、加拿大、歐洲、日本和東亞的眾多跨國公司與研究機(jī)構(gòu)采用。

目前MatTek公司的產(chǎn)品主要包括EpiDerm™（皮膚模型）、MelanoDerm™（黑色素模型）、EpiOcular™（眼周表皮模型）、EpiAirway™（呼吸道上皮模型）、EpiDermFT™ (全厚的皮膚模型) 、EpiVaginal™（陰道上皮模型）、EpiOral™（口腔上皮模型）、 EpiGingivalTM（牙齦上皮模型）、Psoriasis tissue（牛皮癬組織模型）及樹突細(xì)胞。

MatTek公司主要產(chǎn)品介紹：

一、皮膚相關(guān)系列產(chǎn)品

1、MatTek's 的EpiDerm™皮膚表皮模型

該系統(tǒng)由正常的人體表皮角化細(xì)胞培養(yǎng)形成的具備多層高度分化的人類表皮模型。這些“現(xiàn)成的”組織模型—正常人3D皮膚模型(NHu-3D)在特殊的無血清培養(yǎng)體系中培養(yǎng)，具有高度分化的體外皮膚模型，在超微結(jié)構(gòu)上與人類皮膚表皮具有高度相似形，為體外評(píng)估皮膚刺激和毒理學(xué)提供一個(gè)有用的模型。

產(chǎn)品特色 ：

正常的人類角化上皮細(xì)胞來源的3 d(NHu-3D)組織模型，zui接近人體皮膚表皮性能；

在脂肪結(jié)構(gòu)上類似體內(nèi)狀態(tài)；

15年的完善的質(zhì)量控制數(shù)據(jù)；

可在24和96孔板上進(jìn)心高通量測(cè)試；

可實(shí)現(xiàn)經(jīng)皮給藥和經(jīng)皮吸收；

理想的基因表達(dá)分析和基于RNAi / siRNA的治療藥物篩選；

產(chǎn)品應(yīng)用：

皮膚刺激實(shí)驗(yàn)；

皮膚腐蝕試驗(yàn)；

皮膚光毒性試驗(yàn)；

基因毒性試驗(yàn)；

經(jīng)皮給藥；

納米材料毒性試驗(yàn)/滲透實(shí)驗(yàn)；

炎性實(shí)驗(yàn)；

基礎(chǔ)科研應(yīng)用。

2、MatTek's EpiDermFT-全厚皮膚模型

該系統(tǒng)由正常人角化表皮細(xì)胞和皮膚成纖維細(xì)胞共培養(yǎng)形成的多層高度分化的人類和表皮模型，培養(yǎng)在特殊的無血清培養(yǎng)體系中。該模型與人體皮膚具有高度相似性，可滿足完整人體全厚皮膚模型研究的實(shí)驗(yàn)需要。

產(chǎn)品特色 ：

正常的人類角化上皮細(xì)胞和成纖維細(xì)胞來源的3 d(NHu-3D)組織模型，zui接近人體完整皮膚性能；

具有精心設(shè)計(jì)的基膜；

在脂肪結(jié)構(gòu)上類似體內(nèi)狀態(tài)；

使用方便（即用型）

有與成人或新生兒供體相匹配的組織模型；

是抗衰老、皮膚水分吸收、紫外保護(hù)、傷口愈合等研究的理想模型；

產(chǎn)品應(yīng)用：

抗衰老；

皮膚水分吸收；

紫外保護(hù)；

傷口愈合基礎(chǔ)科研應(yīng)用。

3、MelanoDerm™黑素細(xì)胞組織模型

該模型由正常的人表皮角化細(xì)胞和黑色素細(xì)胞(NHM)共培養(yǎng)，形成有多層高度分化的人類表皮模型。在培養(yǎng)過程中經(jīng)歷了自發(fā)形成的黑色素進(jìn)而導(dǎo)致組織呈不同程度的著色。該組織使用無血清培養(yǎng)系統(tǒng)，生長在一個(gè)特殊的氣液界面培養(yǎng)體系中，未添加任何黑素形成刺激物（如TPA及IBMX）。是體外評(píng)價(jià)化妝品效果和調(diào)節(jié)皮膚色素沉著類藥物的理想體外模型。

產(chǎn)品特色 ：

Ideal for Skin Lightening/Whitening Studies, Melanogenesis Research

人類角質(zhì)細(xì)胞和黑色素細(xì)胞的共培養(yǎng)形成，更接近人體真實(shí)狀態(tài)；

立體三維組織結(jié)構(gòu)，更接近人體皮膚構(gòu)造；

黑人、白人或亞洲人種皮膚可選；

顏色漸變；

理想的皮膚美白研究及黑素形成研究。

產(chǎn)品應(yīng)用：

美白研究及測(cè)試；

色素沉著研究。

4、牛皮癬皮膚模型

該模型是使用正常的人類表皮角化細(xì)胞培養(yǎng)和牛皮癬銀屑病患者皮膚組織標(biāo)本的成纖維細(xì)胞，在特定的培養(yǎng)體系中使用無血清培養(yǎng)液共培養(yǎng)得到。該模型是一個(gè)高度分化的多層立體組織，具有明顯的銀屑病表現(xiàn)型，即增加的基底細(xì)胞增殖及表達(dá)牛皮癬相關(guān)蛋白。

產(chǎn)品特色 ：

3-D立體的高分化組織模型；

無血清培養(yǎng)體系；

高度可重復(fù)性；

操作簡便；

可定量的客觀檢測(cè)模型；

理想的藥物篩選和基礎(chǔ)研究模型；

高性價(jià)比；

可替代動(dòng)物和臨床試驗(yàn)。

產(chǎn)品應(yīng)用：

抗牛皮癬藥物篩選；

牛皮癬相關(guān)基礎(chǔ)科研。

5、MLNM-FT-A375腫瘤模型

該模型由正常人類惡性黑色素瘤細(xì)胞(A375)、人表皮角化細(xì)胞及人皮膚成纖維細(xì)胞(NHDF)共培養(yǎng)形成的高度分化多層立體組織模型，伴有不同發(fā)育階段的黑色素瘤細(xì)胞。在不同培養(yǎng)階段，該組織表現(xiàn)出輻狀生長期(RGP)、垂直生長期(VGP)及轉(zhuǎn)移性黑色素瘤表型。該模型在細(xì)胞組成及結(jié)構(gòu)上與人體黑色素瘤高度相似，是研究皮膚黑素瘤的理想體外模型。

產(chǎn)品特色 ：

人類惡性黑色素瘤A375細(xì)胞結(jié)合EpiDermFT組織共培養(yǎng)形成，細(xì)胞組成接近真實(shí)狀態(tài)；

3-D立體結(jié)構(gòu)，接近真實(shí)皮膚形態(tài)；

可以客戶提供的黑色素瘤細(xì)胞代替公司的黑素瘤A375細(xì)胞；

黑色素瘤研究與治療的理想體外模型；

擁有全部的黑色素瘤漸進(jìn)發(fā)展進(jìn)程: 輻狀生長期(RGP)、垂直生長期(VGP)及轉(zhuǎn)移性黑色素瘤表型

血脂水平與體內(nèi)水平相當(dāng)。

產(chǎn)品應(yīng)用：

腫瘤浸潤研究；

抗黑素瘤類藥物篩選。

二、眼周表皮組織模型

該系統(tǒng)由正常人表皮角化細(xì)胞培養(yǎng)形成的多層組織模型，與角膜上皮結(jié)構(gòu)高度相似。該組織模型同樣培養(yǎng)于無血清培養(yǎng)液中，細(xì)胞分化類型及立體結(jié)構(gòu)均與人角膜上皮相似，是角膜研究的理想體外模型。

產(chǎn)品特色 ：

具有與人眼角膜高度一致的立體三維結(jié)構(gòu)；

可替代兔眼刺激測(cè)試；

體內(nèi)體外測(cè)試結(jié)果具有良好的一致性；

滿足多種測(cè)試實(shí)驗(yàn)；

可在未稀釋和水不溶性材料中測(cè)試；

15年可靠的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)；

可在24或96孔板中培養(yǎng)或檢測(cè)。

產(chǎn)品應(yīng)用：

眼部過敏；

抗菌測(cè)試。

三、呼吸道上皮組織模型

該模型由正常人氣管/支氣管上皮細(xì)胞 (NHBE/TBE) 培養(yǎng)得到的假復(fù)層上皮組織模型，該模型與人體呼吸道上皮組織高度相近。病理學(xué)及投射電鏡檢測(cè)均表明該組織模型與正常人體呼吸道上皮模型高度類似，是呼吸系統(tǒng)基因表達(dá)分析和基于RNAi / siRNA的治療藥物篩選的理想模型。

產(chǎn)品特色 ：

正常人體氣管/支氣管上皮細(xì)胞來源的3D立體組織模型，接近正常人體呼吸道上皮；

該組織模型具有較長的生命期，可滿足慢性暴露性實(shí)驗(yàn)需要；

適合哮喘、吸煙、COPD及杯狀細(xì)胞增生研究；

有呼吸道*的產(chǎn)粘蛋白的杯狀細(xì)胞；

可以在24和96孔板中進(jìn)行高通量實(shí)驗(yàn)；

與VITROCELL裝置兼容；

可用于給藥/藥物研發(fā)。

產(chǎn)品應(yīng)用：

呼吸道感染；

哮喘；

慢性阻塞性肺??；

吸煙相關(guān)疾??；

納米顆粒的毒理學(xué)及滲透性研究；

給藥；

炎癥；

吸入毒理學(xué)。

四、口腔上皮組織模型

1、口腔上皮組織模型：該組織由正常的人上皮細(xì)胞在特殊的無血清培養(yǎng)體系中培養(yǎng)而成。該模型在形態(tài)學(xué)與人體正?？谇簧掀そM織高度類似，是體外評(píng)估口腔病理學(xué)及口腔基礎(chǔ)研究的理想體外組織模型。

 產(chǎn)品特色 ：

與人體口腔上皮高度接近；

具有包括基底細(xì)胞和非角質(zhì)層細(xì)胞在類的多層結(jié)構(gòu)；

在脂譜上高度接近體內(nèi)狀態(tài)；

可合成人β防衛(wèi)素(抗菌肽)。

產(chǎn)品應(yīng)用：

粘膜刺激；

給藥；

口腔念珠菌病；

炎癥。

2、口腔齒齦上皮模型：該組織模型由正常的人上皮細(xì)胞在特殊的無血清培養(yǎng)體系中培養(yǎng)而成。該模型在形態(tài)學(xué)與人體正常齒齦上皮組織高度類似，是體外評(píng)估口腔病理學(xué)及口腔基礎(chǔ)研究的理想體外組織模型。

產(chǎn)品特色 ：

具有人體齒齦表型；

與口腔上皮模型組織結(jié)構(gòu)類似，但是有角質(zhì)化的頂層細(xì)胞；

在脂譜上高度接近體內(nèi)狀態(tài)；

可合成人β防衛(wèi)素(抗菌肽)。

產(chǎn)品應(yīng)用：

刺激實(shí)驗(yàn)；

吸收實(shí)驗(yàn)。

五、 陰道上皮組織模型

MatTek EpiVaginal是專門為了方便研究陰道-宮頸(VEC)的毒性、病變和基本粘膜現(xiàn)象所設(shè)計(jì)生產(chǎn)。該組織基于正常人VEC上皮細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞(DC)具有與正常人體組織高度相近的細(xì)胞和立體結(jié)構(gòu)，是體外評(píng)估毒性、性傳播感染及其他基礎(chǔ)科研的理想體外組織模型。該組織模型有VEC和VLC（含樹突細(xì)胞，可被HIV-1感染）兩個(gè)產(chǎn)品系列。

產(chǎn)品特色 ：

由正常人體細(xì)胞培養(yǎng)得到；

具有正常的人體Vaginal-Ectocervical三維結(jié)構(gòu)；

有包括基底層和多個(gè)非角化層組成的多層立體組織結(jié)構(gòu)；

是女性衛(wèi)生、陰道護(hù)理和殺菌產(chǎn)品研究的理想體外模型；

是hiv – 1及其他性傳播疾病(性病)研究的理想體外模型。

產(chǎn)品應(yīng)用：

殺菌劑測(cè)試

性病感染研究

女性衛(wèi)生研究

炎癥研究

給藥研究。

六、腸道上皮組織模型

腸道上皮組織模型是由正常人體細(xì)胞培養(yǎng)得到的一個(gè)高度分化的三維組織模型，在生理學(xué)、組織結(jié)構(gòu)和小腸上皮細(xì)胞的功能上與體內(nèi)狀態(tài)接近。形態(tài)上具有極性及微絨毛結(jié)構(gòu)，有柱狀上皮細(xì)胞、可增殖基地細(xì)胞（包括LGR5+ 成體干細(xì)胞）、Paneth細(xì)胞、M細(xì)胞及營養(yǎng)吸收的分泌細(xì)胞。可用于藥物開發(fā)，包括給藥、預(yù)測(cè)藥物吸收和藥物代謝測(cè)試。

產(chǎn)品特色 ：

有人類小腸上皮組織表型；

高度分化的3D立體組織結(jié)構(gòu)；

超微結(jié)構(gòu)上有刷狀緣、緊密連接和黏原顆粒；

表達(dá)藥物吞噬轉(zhuǎn)與及代謝相關(guān)酶類CYP3A4；

是藥物毒理及SI 治療藥物攝取的理想體外模型；

是粘膜免疫、腸道微生物群及腸道炎癥研究的理想體外模型。

產(chǎn)品應(yīng)用：

給藥；

藥物代謝；

炎癥研究；

腸道纖維化研究；

腸道病變修復(fù)及藥物測(cè)試；

腸道毒理研究；

腸道感染研究。

投射電鏡分析

組化檢測(cè)

七、樹突細(xì)胞（朗格漢斯細(xì)胞）

MatTek開發(fā)了一種新方法從源于臍帶血的CD34 +祖細(xì)胞 (造血干細(xì)胞)中培養(yǎng)DC細(xì)胞。這種改進(jìn)的方法可從一百萬的起始CD34 +細(xì)胞中平均得到四億以上的DC細(xì)胞，這些DC細(xì)胞表達(dá)CD1a、HLA-DR、CD80、CD86/40/54/11c/206，與單核細(xì)胞來源的DC細(xì)胞不同，這些DC細(xì)胞還表達(dá)TLR-1、TLR-2、TLR-3、TLR-4、TLR-6、TLR-7 及TLR-9。在表型上與體內(nèi)狀態(tài)高度相似，在培養(yǎng)中具有更長的生命期，可廣泛應(yīng)用于免疫學(xué)、病毒學(xué)和其他功能研究等領(lǐng)域。

產(chǎn)品特色 ：

更長的生命周期；

產(chǎn)生自臍帶血CD34+ 祖細(xì)胞，優(yōu)于單核細(xì)胞來源的DC細(xì)胞；

細(xì)胞可擴(kuò)增400倍，滿足需要同樣細(xì)胞來源的多種實(shí)驗(yàn)；

具有包括CD1a、HLA-DR和Birbeck顆粒在內(nèi)的多個(gè)關(guān)鍵標(biāo)物,；

與血漿及骨髓DC細(xì)胞有共同的表面標(biāo)志物(pDC、CD123 +、 CD11c)和(mDC、CD123 - 、CD11c +)

非粘附的懸浮生長，與體內(nèi)狀態(tài)更為接近；

可被hiv – 1感染，并呈遞給T細(xì)胞；

是過敏反應(yīng)、抗原結(jié)合和呈遞、病毒感染、免疫治療（如腫瘤疫苗）和轉(zhuǎn)染研究的理想細(xì)胞；

該細(xì)胞株可整合到MatTek其他的體外組織模型。

產(chǎn)品應(yīng)用：

變應(yīng)原性測(cè)試；

微生物感染；

抗原呈遞；

疫苗免疫療法；

免疫毒性；

誘導(dǎo)耐受；

炎性/細(xì)胞因子反應(yīng)；

病毒/細(xì)菌/真菌感染

益生菌免疫學(xué)；

基礎(chǔ)研究。