胃腸道類(lèi)器官模型的優(yōu)化和詳細表征需要先進(jìn)的方法來(lái)分析其腔內環(huán)境。本文介紹了一種通過(guò)微機械手控制的微電極精確測量三維人體胃類(lèi)器官管腔內pH值的高重復性方法。

pH微電極可以選購Unisense公司產(chǎn)品，其由直徑25微米的斜面玻璃尖端組成。測量時(shí)，將pH微電極推進(jìn)到懸浮在Matrigel中的類(lèi)器官（>200微米）的腔內，而參比電極則浸沒(méi)在培養皿的周?chē)囵B基中。

我們使用這種微電極對從人體胃體中提取的類(lèi)器官進(jìn)行了分析，結果表明，每個(gè)培養孔內的管腔pH值相對一致，約為7.7±0.037，而且可以連續測量至少15分鐘。在一些較大的類(lèi)器官中，測量結果顯示上皮表面和管腔之間存在pH梯度，這表明類(lèi)器官中的pH測量可以實(shí)現高空間分辨率。

在之前的一項研究中，微電極被成功用于測量類(lèi)器官腔內的氧氣濃度，證明了這種方法在類(lèi)器官分析中的多功能性?？傊?，該方案描述了三維類(lèi)器官內復雜管腔空間功能表征的重要工具。

創(chuàng )新點(diǎn)

研究者們使用了微操縱器控制的微電極來(lái)精確測量3D人類(lèi)胃類(lèi)器官腔內的pH值，這種方法提供了對腔內生理特性的時(shí)空特征進(jìn)行細致分析的能力。

通過(guò)微電極測量，研究者們能夠揭示胃類(lèi)器官上皮表面和腔內之間的pH梯度，這表明了該方法在實(shí)現高空間分辨率測量方面的潛力。

與傳統的pH敏感染料方法相比，微電極測量能夠提供更高的準確性和實(shí)時(shí)pH監測，同時(shí)避免了染料方法中的復雜校準步驟和可能的測量誤差。

該方法不僅可以用于pH測量，還可以適應于分析類(lèi)器官模型中的O2、N2O、H2、NO、H2S、氧化還原狀態(tài)和溫度等多種生理參數。

提供了一個(gè)重要的工具，用于功能性表征3D類(lèi)器官內部復雜的腔內空間，有助于更準確地模擬器官功能和病理狀態(tài)。

文獻精讀

Q1：這項研究中使用的微電極測量技術(shù)與傳統的pH敏感染料方法相比有哪些優(yōu)勢？

A：微電極測量技術(shù)相比傳統的pH敏感染料方法，提供了更高的準確性和實(shí)時(shí)監測能力。此外，微電極不需要復雜的校準步驟，減少了可靠性和準確性方面的問(wèn)題。微電極還能夠提供更高的空間分辨率，允許研究者在微尺度上詳細分析類(lèi)器官的腔內pH環(huán)境。

Q2：這項研究中使用的人類(lèi)胃類(lèi)器官模型在模擬胃生理和病理狀態(tài)方面有哪些潛在的應用？

A：人類(lèi)胃類(lèi)器官模型可以在模擬胃的生理和病理狀態(tài)方面發(fā)揮重要作用。它們可以用來(lái)研究細胞分泌和吸收過(guò)程、藥物反應、病原體感染的影響以及胃黏膜的保護機制。此外，這些模型還可以用于開(kāi)發(fā)和測試新的治療方法，以及在監管環(huán)境中替代動(dòng)物模型進(jìn)行安全性和有效性評估。

Q3：研究中提到的微電極測量協(xié)議是否可以適用于其他類(lèi)型的類(lèi)器官模型，以及是否可以用于測量其他生理參數？

A：是的，研究中提到的微電極測量協(xié)議不僅適用于胃類(lèi)器官模型，還可以適應于其他類(lèi)型的類(lèi)器官模型，包括腸道、肝臟和肺等。此外，通過(guò)選擇適當的微電極，該方法不僅可以測量pH值，還可以測量O2、N2O、H2、NO、H2S、氧化還原狀態(tài)和溫度等多種生理參數，從而為研究者提供了一種多功能的測量工具。