MatTek—基于人源细胞的体外组织模型

 

MatTek公司是麻省理工学院两个化学工程教授于1985成立的科技公司。1991年，该公司利用其核心的聚合物表面改性技术进入新兴的组织工程领域，目前已成长为的组织工程技术公司，致力于生产创新性的3D重构人体组织模型，该模型相较于传统2D细胞模型具有更可靠的实验结果。其生产的重构皮肤，眼部和呼吸道组织模型已广泛应用于化妆品，化工，医药和家用产品等行业的毒理学监控（OECD，欧盟的指导方针）及毒理学研究。

MatTek公司的*基于人体细胞的3D皮肤模型EpiDerm?于1993年研发上市，立即获得巨大的成功。从此MatTek通过以下方式*改变了基于人体细胞的体外模型市场：（1）低成本（降低50-80％的成本）；（2）通过发表质量控制标准（同时具备阳性和阴性对照）以确保可为行业及监管机构接受的高可重复性水平；（3）优化研究人员的实验结果。通过创造性使用非动物的体外测试，融合降低(直接/间接)成本的强大协同效应及显著提高的产品质量，MatTek极大的降低产品成本、提高实验室效率及高质量的高可重复性产品，减少实验动物的使用，具有无可超越的长期组织可重复性；3-D仿真结构；高度分化的组织模型；代谢和分裂活性；源于正常的人体细胞；培养、操作简便；无血清培养；可定量的客观检测；物美价廉的优点。因而使得MatTek人细胞来源的体外组织模型被包括美国、加拿大、欧洲、日本和东亚的众多跨国公司与研究机构采用。

目前MatTek公司的产品主要包括EpiDerm?（皮肤模型）、MelanoDerm?（黑色素模型）、EpiOcular?（眼周表皮模型）、EpiAirway?（呼吸道上皮模型）、EpiDermFT? (全厚的皮肤模型) 、EpiVaginal?（阴道上皮模型）、EpiOral?（口腔上皮模型）、 EpiGingivalTM（牙龈上皮模型）、Psoriasis tissue（牛皮癣组织模型）及树突细胞。

 

 

MatTek公司主要产品介绍：

一、皮肤相关系列产品

1、MatTek's 的EpiDerm?皮肤表皮模型

该系统由正常的人体表皮角化细胞培养形成的具备多层高度分化的人类表皮模型。这些“现成的”组织模型—正常人3D皮肤模型(NHu-3D)在特殊的无血清培养体系中培养，具有高度分化的体外皮肤模型，在超微结构上与人类皮肤表皮具有高度相似形，为体外评估皮肤刺激和毒理学提供一个有用的模型。

产品特色 ：

正常的人类角化上皮细胞来源的3 d(NHu-3D)组织模型，zui接近人体皮肤表皮性能；

在脂肪结构上类似体内状态；

15年的完善的质量控制数据；

可在24和96孔板上进心高通量测试；

可实现经皮给药和经皮吸收；

理想的基因表达分析和基于RNAi / siRNA的治疗药物筛选；

产品应用：

皮肤刺激实验；

皮肤腐蚀试验；

皮肤光毒性试验；

基因毒性试验；

经皮给药；

纳米材料毒性试验/渗透实验；

炎性实验；

基础科研应用。

 

 

 

 

2、MatTek's EpiDermFT-全厚皮肤模型

该系统由正常人角化表皮细胞和皮肤成纤维细胞共培养形成的多层高度分化的人类和表皮模型，培养在特殊的无血清培养体系中。该模型与人体皮肤具有高度相似性，可满足完整人体全厚皮肤模型研究的实验需要。

产品特色 ：

正常的人类角化上皮细胞和成纤维细胞来源的3 d(NHu-3D)组织模型，zui接近人体完整皮肤性能；

具有精心设计的基膜；

在脂肪结构上类似体内状态；

使用方便（即用型）

有与成人或新生儿供体相匹配的组织模型；

是抗衰老、皮肤水分吸收、紫外保护、伤口愈合等研究的理想模型；

产品应用：

抗衰老；

皮肤水分吸收；

紫外保护；

伤口愈合基础科研应用。

 

 

3、MelanoDerm?黑素细胞组织模型

该模型由正常的人表皮角化细胞和黑色素细胞(NHM)共培养，形成有多层高度分化的人类表皮模型。在培养过程中经历了自发形成的黑色素进而导致组织呈不同程度的着色。该组织使用无血清培养系统，生长在一个特殊的气液界面培养体系中，未添加任何黑素形成刺激物（如TPA及IBMX）。是体外评价化妆品效果和调节皮肤色素沉着类药物的理想体外模型。

产品特色 ：

Ideal for Skin Lightening/Whitening Studies, Melanogenesis Research

人类角质细胞和黑色素细胞的共培养形成，更接近人体真实状态；

立体三维组织结构，更接近人体皮肤构造；

黑人、白人或亚洲人种皮肤可选；

颜色渐变；

理想的皮肤美白研究及黑素形成研究。

产品应用：

美白研究及测试；

色素沉着研究。

4、牛皮癣皮肤模型

该模型是使用正常的人类表皮角化细胞培养和牛皮癣银屑病患者皮肤组织标本的成纤维细胞，在特定的培养体系中使用无血清培养液共培养得到。该模型是一个高度分化的多层立体组织，具有明显的银屑病表现型，即增加的基底细胞增殖及表达牛皮癣相关蛋白。

产品特色 ：

3-D立体的高分化组织模型；

无血清培养体系；

高度可重复性；

操作简便；

可定量的客观检测模型；

理想的药物筛选和基础研究模型；

高性价比；

可替代动物和临床试验。

产品应用：

抗牛皮癣药物筛选；

牛皮癣相关基础科研。

 

5、MLNM-FT-A375肿瘤模型

该模型由正常人类恶性黑色素瘤细胞(A375)、人表皮角化细胞及人皮肤成纤维细胞(NHDF)共培养形成的高度分化多层立体组织模型，伴有不同发育阶段的黑色素瘤细胞。在不同培养阶段，该组织表现出辐状生长期(RGP)、垂直生长期(VGP)及转移性黑色素瘤表型。该模型在细胞组成及结构上与人体黑色素瘤高度相似，是研究皮肤黑素瘤的理想体外模型。

产品特色 ：

人类恶性黑色素瘤A375细胞结合EpiDermFT组织共培养形成，细胞组成接近真实状态；

3-D立体结构，接近真实皮肤形态；

可以客户提供的黑色素瘤细胞代替公司的黑素瘤A375细胞；

黑色素瘤研究与治疗的理想体外模型；

拥有全部的黑色素瘤渐进发展进程: 辐状生长期(RGP)、垂直生长期(VGP)及转移性黑色素瘤表型

血脂水平与体内水平相当。

产品应用：

肿瘤浸润研究；

抗黑素瘤类药物筛选。

 

二、眼周表皮组织模型

该系统由正常人表皮角化细胞培养形成的多层组织模型，与角膜上皮结构高度相似。该组织模型同样培养于无血清培养液中，细胞分化类型及立体结构均与人角膜上皮相似，是角膜研究的理想体外模型。

产品特色 ：

具有与人眼角膜高度一致的立体三维结构；

可替代兔眼刺激测试；

体内体外测试结果具有良好的一致性；

满足多种测试实验；

可在未稀释和水不溶性材料中测试；

15年可靠的质量控制标准；

可在24或96孔板中培养或检测。

产品应用：

眼部过敏；

抗菌测试。

 

 

三、呼吸道上皮组织模型

该模型由正常人气管/支气管上皮细胞 (NHBE/TBE) 培养得到的假复层上皮组织模型，该模型与人体呼吸道上皮组织高度相近。病理学及投射电镜检测均表明该组织模型与正常人体呼吸道上皮模型高度类似，是呼吸系统基因表达分析和基于RNAi / siRNA的治疗药物筛选的理想模型。

产品特色 ：

正常人体气管/支气管上皮细胞来源的3D立体组织模型，接近正常人体呼吸道上皮；

该组织模型具有较长的生命期，可满足慢性暴露性实验需要；

适合哮喘、吸烟、COPD及杯状细胞增生研究；

有呼吸道*的产粘蛋白的杯状细胞；

可以在24和96孔板中进行高通量实验；

与VITROCELL装置兼容；

可用于给药/药物研发。

产品应用：

呼吸道感染；

哮喘；

慢性阻塞性肺病；

吸烟相关疾病；

纳米颗粒的毒理学及渗透性研究；

给药；

炎症；

吸入毒理学。

 

 

 

 

四、口腔上皮组织模型

1、口腔上皮组织模型：该组织由正常的人上皮细胞在特殊的无血清培养体系中培养而成。该模型在形态学与人体正常口腔上皮组织高度类似，是体外评估口腔病理学及口腔基础研究的理想体外组织模型。

 产品特色 ：

与人体口腔上皮高度接近；

具有包括基底细胞和非角质层细胞在类的多层结构；

在脂谱上高度接近体内状态；

可合成人β防卫素(抗菌肽)。

产品应用：

粘膜刺激；

给药；

口腔念珠菌病；

炎症。

 

2、口腔齿龈上皮模型：该组织模型由正常的人上皮细胞在特殊的无血清培养体系中培养而成。该模型在形态学与人体正常齿龈上皮组织高度类似，是体外评估口腔病理学及口腔基础研究的理想体外组织模型。

产品特色 ：

具有人体齿龈表型；

与口腔上皮模型组织结构类似，但是有角质化的顶层细胞；

在脂谱上高度接近体内状态；

可合成人β防卫素(抗菌肽)。

产品应用：

刺激实验；

吸收实验。

 

 

五、 阴道上皮组织模型

MatTek EpiVaginal是专门为了方便研究阴道–宫颈(VEC)的毒性、病变和基本粘膜现象所设计生产。该组织基于正常人VEC上皮细胞和树突状细胞(DC)具有与正常人体组织高度相近的细胞和立体结构，是体外评估毒性、性传播感染及其他基础科研的理想体外组织模型。该组织模型有VEC和VLC（含树突细胞，可被HIV-1感染）两个产品系列。

产品特色 ：

由正常人体细胞培养得到；

具有正常的人体Vaginal-Ectocervical三维结构；

有包括基底层和多个非角化层组成的多层立体组织结构；

是女性卫生、阴道护理和杀菌产品研究的理想体外模型；

是hiv – 1及其他性传播疾病(性病)研究的理想体外模型。

产品应用：

杀菌剂测试

性病感染研究

女性卫生研究

炎症研究

给药研究。

 

 

六、肠道上皮组织模型

肠道上皮组织模型是由正常人体细胞培养得到的一个高度分化的三维组织模型，在生理学、组织结构和小肠上皮细胞的功能上与体内状态接近。形态上具有极性及微绒毛结构，有柱状上皮细胞、可增殖基地细胞（包括LGR5+ 成体干细胞）、Paneth细胞、M细胞及营养吸收的分泌细胞。可用于药物开发，包括给药、预测药物吸收和药物代谢测试。

产品特色 ：

有人类小肠上皮组织表型；

高度分化的3D立体组织结构；

超微结构上有刷状缘、紧密连接和黏原颗粒；

表达药物吞噬转与及代谢相关酶类CYP3A4；

是药物毒理及SI 治疗药物摄取的理想体外模型；

是粘膜免疫、肠道微生物群及肠道炎症研究的理想体外模型。

产品应用：

给药；

药物代谢；

炎症研究；

肠道纤维化研究；

肠道病变修复及药物测试；

肠道毒理研究；

肠道感染研究。

 

 

 

投射电镜分析

 

组化检测

 

七、树突细胞（朗格汉斯细胞）

MatTek开发了一种新方法从源于脐带血的CD34 +祖细胞 (造血干细胞)中培养DC细胞。这种改进的方法可从一百万的起始CD34 +细胞中平均得到四亿以上的DC细胞，这些DC细胞表达CD1a、HLA-DR、CD80、CD86/40/54/11c/206，与单核细胞来源的DC细胞不同，这些DC细胞还表达TLR-1、TLR-2、TLR-3、TLR-4、TLR-6、TLR-7 及TLR-9。在表型上与体内状态高度相似，在培养中具有更长的生命期，可广泛应用于免疫学、病毒学和其他功能研究等领域。

产品特色 ：

更长的生命周期；

产生自脐带血CD34+ 祖细胞，优于单核细胞来源的DC细胞；

细胞可扩增400倍，满足需要同样细胞来源的多种实验；

具有包括CD1a、HLA-DR和Birbeck颗粒在内的多个关键标物,；

与血浆及骨髓DC细胞有共同的表面标志物(pDC、CD123 +、 CD11c)和(mDC、CD123 – 、CD11c +)

非粘附的悬浮生长，与体内状态更为接近；

可被hiv – 1感染，并呈递给T细胞；

是过敏反应、抗原结合和呈递、病毒感染、免疫治疗（如肿瘤疫苗）和转染研究的理想细胞；

该细胞株可整合到MatTek其他的体外组织模型。

产品应用：

变应原性测试；

微生物感染；

抗原呈递；

疫苗免疫疗法；

免疫毒性；

诱导耐受；

炎性/细胞因子反应；

病毒/细菌/真菌感染

益生菌免疫学；

基础研究。