生物相容性聚合物实现人皮质类器官的可规模化生产

为解决人诱导多能干细胞(hPSCs)衍生的神经类器官在培养过程中自发融合的问题，研究人员开发了一种基于生物相容性聚合物的新型皮质类器官培养平台。通过筛选能抑制类器官融合的多糖类物质，显著提高了皮质类器官的产量，同时保持其区域分化、神经元形态和电生理活性等关键特征。该平台成功应用于298种FDA批准药物的高通量筛选，为神经精神疾病建模和药物发现提供了标准化工具。

　　

利用人类多能干细胞(hPSCs)构建神经类器官为疾病建模和药物筛选开辟了新途径，但类器官培养过程中的自发融合问题严重制约了规模化应用。这项研究通过系统筛选生物相容性聚合物，发现一种经济高效的多糖能够通过增加培养基粘度有效抑制皮质类器官(cortical organoids)的融合现象。优化后的培养体系不仅将类器官产量提升至新高度，还完整保留了类器官的关键生物学特征：包括大脑皮层特异的区域分化模式、典型的神经元树突形态，以及可记录到功能性电活动。

研究团队进一步展示了该平台的强大应用潜力——使用超过2,400个皮质类器官对298种FDA批准药物和致畸剂进行系统筛查，成功鉴定出多个干扰神经发育的化合物。这种标准化、高通量的类器官培养体系，为模拟人类大脑皮层发育过程提供了可靠工具，同时为神经精神疾病相关表型的药物筛选建立了高效平台。特别值得注意的是，所采用的生物相容性聚合物具有成本优势，使得大规模类器官生产在常规实验室条件下成为可能。