揭秘生命：类器官和器官芯片技术

类器官（Organoids）指利用成体干细胞或多能干细胞进行体外三维（3D）培养而形成的具有一定空间结构的组织类似物。尽管类器官并不是真正意义上的人体器官，但能在结构和功能上模拟真实器官，能够最大程度地模拟体内组织结构及功能并能够长期稳定传代培养。

类器官的特性具体包含多种细胞类型、一定的空间组织方式以及与在体发育类似^[1]，研究人员可以通过类器官来模拟人类发育和疾病。来源于人类干细胞或成年细胞产生的诱导性多能干细胞生长而来的类器官，它们的成分和结构也与原发组织相似，并且易于操作和冷冻保存。利用活检技术就可以培养与病人具有遗传相似性的类器官模型，同时意味着可以利用源自患者干细胞的类器官系统来进行个性化药物功效测试，为患者提供更加精准的治疗方法。

类器官技术改进成的芯片类器官，通过对正常和疾病状态下的不同器官进行建模后的药物测试，渐渐被广泛使用^[2]。科研工作者可以使用器官芯片模拟体内状态的体外实验，分析药物对细胞/组织的影响，从而有可能解决动物实验周期长、成本高、与人体细胞同源性差等问题。目前，器官芯片逐渐成为疾病机制研究和新药开发的新工具之一。

自动化工作站Biomek i7联合开发实现器官芯片检测的自动化工作流

丹纳赫生命科学旗下贝克曼库尔特生命科学自动化团队为解决与3D细胞培养相关的挑战，联合MIMETAS和美谷分子仪器开发了器官芯片检测的自动化方法。贝克曼库尔特生命科学的Biomek i7自动化工作站用于转移细胞外基质胶和接种内皮细胞，配备震荡功能的自动化兼容培养箱可实现微流体通道的连续灌注，并可以在自动化软件中编写设置培养基更换程序。对于类器官培养终点的测定读数，可使用丹纳赫生命科学旗下美谷分子仪器的高内涵成像分析系统对3D血管生成芽进行定量。

ImageXpress Confocal HT.ai智能化共聚焦高内涵成像分析系统帮助发现重大突破

丹纳赫生命科学旗下美谷分子仪器的ImageXpress Confocal HT.ai智能化共聚焦高内涵成像分析系统在类器官研究、肿瘤学、免疫学、脑科学、药物开发等多个生物医学领域均有广泛的应用。其为类器官和细胞培养等生物样本提供高通量成像：此系统配备了7色高强度激光光源和8个成像通道，提供了高扩展性和多通道成像分析能力。它采用先进的水镜系统以提高图像分辨率并减少像差，特别适合深入观察厚样品。此外，系统集成MetaXpress^®软件和IN Carta^™软件，两个软件均结合机器学习的分析功能和直观的用户界面，简化高级表型分类和3D图像分析工作流程。

Aivia AI图像分析软件实现自动化和高精度的智能图像处理

丹纳赫生命科学旗下徕卡显微系统使用先进的AI工具为数据量身打造增强、分割和预测工具，实时展示数万亿个体素和数千个对象，助力精确探索细胞和组织结构。使用智能追踪工具可进行快速神经元重建，并可定制专属图像分析工作流程，以实现高效批量图像分析。

参考文献

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