华人科学家开发突破性干细胞平台，打开人类发育“黑盒子”( 三 )_9月12日

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图 | 傅剑平实验室研制的一套微流控装置（来源：Fu Lab, Michigan Engineering）

加载到微流体设备中的干细胞首先生长成细胞群落，并自然地形成空心球体。然后，球体钻进凝胶中，就像早期胚胎植入子宫壁一样。研究人员将此阶段称之为模拟外胚层的 1 号模型。

为了生成模拟羊膜囊开始阶段和外胚层后部的 2 号模型，研究人员将触发球一侧干细胞的化学信号加载到微流体装置中，这些化学信号使干细胞变成羊膜囊细胞。另一侧的干细胞长得更高更薄，挤在一起，分化成类似于外胚层尾部的细胞。在真正的胚胎中，这些细胞会发育成胎儿的下部身体，也包括形成变成精子和卵子的原始生殖细胞。

这个阶段包括第一个模型。

而为了生成代表外胚层上端的 3 号模型，研究人员在微流体装置中加入阻止未分化的外胚层细胞变成后胚层细胞的信号分子，在实际的胚胎中，这些细胞会继续形成胎儿的上部，包括头部和中部。