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细胞诱导分化研究是再生医学与疾病治疗的重要前沿方向,通过特定的化学分子、转录因子或微环境调控,将干细胞或特定细胞重编程为目标细胞类型,以用于组织修复、疾病建模及新药筛选。
陶术生物针对细胞诱导分化方向,可提供全面的研究支持,包括高质量的小分子化合物库、细胞诱导分化相关工具化合物以及重组蛋白等,助力精准调控细胞命运,加速基础研究与临床转化进程。
随着干细胞和再生医学(利用干细胞治疗各种疾病)研究的进步,人类在诱导干细胞分化的技术领域也取得了显著进展。干细胞诱导分化是干细胞研究中的一个重点。目前,干细胞可以定向诱导出成骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞、神经细胞、心肌细胞、血管内皮细胞等,而这些分化的细胞,将会有非常大的用途。比如,干细胞在组织支架中诱导成心肌细胞,可以长出一个功能完整的心脏,供需要更换心脏的人使用。
实现细胞诱导分化的途径有多种,目前主要包括:外源性分子诱导干细胞分化、转基因诱导干细胞分化、通过将干细胞与其他细胞共培养的方式诱导干细胞分化等。其中,添加外源小分子化合物诱导是目前研究的最多,成果最多的方式。
除了定向诱导分化,小分子化合物在维持细胞干性方面也发挥着重要的作用。干细胞体内外均具有自我分化的潜能,极易分化为其它细胞,如何维持干细胞体外扩增时不发生分化是一项重要课题,在维持ESC多能性的研究中也有学者发现,在一些外源性小分子存在的情况下,干细胞仍可保留分化的潜能。毫无疑问,越来越多的小分子化合物被当做一种理解和调节干细胞的工具,这些小分子能精确的控制胚胎形成,决定细胞命运和分化过程。选择合适的小分子化合物用于细胞重编程、自我更新和分化是影响整个项目成败的关键。
传统上的诱导多能干细胞(iPSc) 是通过病毒或附加载体,外源性表达特定的多功能基因诱导而获得。这种方法诱导效率低下,而小分子化合物极大的提高了诱导效率。此外,将传统的通过载体将多功能基因整合到细胞染色体诱导而成的iPS细胞运用到临床会比较有风险,而用小分子化合物诱导的IPS使其运用到临床变得可以预期了。
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干细胞极易分化,如何维持其干性是一项重要课题。由于条件培养体系维持干细胞的能力有限,使得实验结果稳定性不够。而小分子化合物容易操作,如CHIR99021、PD0325901、SB203580已经被用作维持干细胞(ESc) 和诱导多能干细胞(iPSc) 的自我更新,增加我们对小鼠和人干细胞的多能性的理解。
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干细胞极易分化,如何维持其干性是一项重要课题。由于条件培养体系维持干细胞的能力有限,使得实验结果稳定性不够。而小分子化合物容易操作,如CHIR99021、PD0325901、SB203580已经被用作维持干细胞(ESc) 和诱导多能干细胞(iPSc) 的自我更新,增加我们对小鼠和人干细胞的多能性的理解。
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类器官(Organoids)的发展也是干细胞研究领域取得的关键进展之一。类器官是一种体外培养的能够自我更新和自我组织,并具有来源组织器官功能的3D 细胞簇,由来源于健康个体或患者的人类多能干细胞(hPSC)或成人干细胞 (AdSC)产生。人类 3D类器官系统的出现,使我们能够非常详细地观察干细胞的形态、维持和分化,类似于原始组织,增强了研究人体生理学和发育阶段的潜力。
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