新品新方案！准确、高通量、可重现的类器官生长与分析
时间：2024-08-22 阅读：303
近年来，类器官正在迅速成为基础研究和药物发现的有力工具，为肿瘤研究、再生医学、疾病建模及药物筛选等生物医学应用研究提供有效的分析模型。
类器官培养及分析
类器官培养是一个耗时且对技术要求很高的流程。培养的起始点可以是组织中的特异性成人干细胞，或是从患者活检样本中提取的肿瘤干细胞、胚胎干细胞（ESCs）或多能干细胞（iPSCs）。将这些细胞在3D细胞外基质中进行培养并分化成各类不同的类器官模型，最后通过成像等方法对化合物或药物处理后的类器官进行表征分析，模拟和深入了解由此带来的类器官活性、形态以及功能的变化。
图1. 3D类器官培养和分析流程
Matrigel®能够形成让不同类型细胞发育成类器官的3D支架并提高类器官培养的质量和效率，可以说是类器官培养的黄金标准，但仍存在局限性有待进一步优化：
1 均一性：类器官生长于胶滴的不同位置，能够接触到的培养基、细胞和生长因子不均匀，因此对于有效生长和分化成均一的类器官有一定的影响
2 操作性：通常使用高浓度Matrigel®（50%或更高）进行类器官培养，一方面成本较高，另外Matrigel®粘度很高，增加清洗、换液及后续类器官分离的难度，自动化技术或大规模批量处理具有挑战性
3 分析难度高：类器官分散在胶滴的多个层面，增加了分析的难度和时间消耗
图2. 使用Matrigel®进行类器官培养
Incucyte® 3D细胞微孔板
赛多利斯全新发布Incucyte® 3D细胞微孔板，为3D类器官的高效培养和高质量分析提供新方案！允许在生理相关环境中自动生成均一优质的类器官，并结合Incucyte®实时活细胞成像分析系统
实现长时程、高通量、可重现的类器官生长和活性监测。
Incucyte® 3D细胞微孔板优势
1 形成均一类器官，进行可靠的长期分析监测
独特的微孔阵列设计，允许每个微孔中的细胞有效间隔，充分且均匀接触到培养基、生长因子和细胞因子，并提高细胞间的物质交换，有助于形成均一的单个类器官。
图3. 分别使用两块不同的Incucyte®3D细胞微孔板进行同一类器官的培养，并使用两台不同的Incucyte®（序列号IC50438和IC70542）分别对两块板进行成像分析；类器官总面积分析结果表明不同批次板子能够稳定生产均一、可重复的类器官
2 简化培养和分析流程
即拆即用，无需清洗或离心。类器官悬浮在孔中培养，而非包埋在Matrigel®中，只需使用少量的Matrigel®（1-2%浓度），简化操作并节约成本。可以通过独特设计的移液口更换培养基，进一步保护类器官。
3 赋能高通量药物筛选
均匀且高通量类器官形成对药物筛选至关重要，以提高结果的可靠性、可重复性和可解释性。Incucyte®3D细胞微孔板能够在96孔的每个孔中均匀生成73个类器官用于高通量药物筛选。Incucyte®能够对整孔和整板进行长时程成像，监测和定量分析药物对每个类器官的影响。
Incucyte®在不干扰培养环境的前提下，在培养箱内动态监测和定量类器官的分化（类器官培养QC）或生长和死亡（类器官分析）。使用 Incucyte® 类器官分析软件模块捕获不同的类器官形态，追踪细胞死亡并分析大小变化（总明场面积）。将肠道类器官在Incucyte® 3D 细胞微孔板中培养，并用十字孢碱 (1 μM, STP)、喜树碱 (1 μM)、环己酰亚胺 (10 μM) 和 5-FU (100 μM) 处理 5 天。类器官图像和时间进程数据展示了多种化合物和控制条件随时间带来的影响。
4 优化成像和分析效果，减少伪影
与将类器官包埋入 Matrigel® 等其他方法相比，Incucyte® 3D 细胞微孔板可将类器官保持在同一焦平面，从而减少成像伪影。使用Incycte® 和Incucyte® 类器官分析软件模块来自动定位、成像和分析类器官，从而提供有关形态、大小和数量的重要信息。
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