021.5.28日，第一屆3D細胞培養(yǎng)與類器官研討會在上海萬豪虹橋大酒店舉辦，本次會議邀請來自科研院所，生物醫(yī)藥企業(yè)等機構(gòu)的科研、研發(fā)人員，以及多位臨床醫(yī)生，大家就目前類器官技術(shù)發(fā)展程度、存在問題及可能的解決方法進行了深入探討，旨在推動以類器官為基礎(chǔ)的精準醫(yī)療研究及相應(yīng)的臨床轉(zhuǎn)化，進一步加強類器官研究在腫瘤生物學、干細胞生物學、移植以及新藥開發(fā)等領(lǐng)域的應(yīng)用及融合。美谷分子儀器（上海）有限公司也參加了本次研討會，帶來了關(guān)于3D細胞培養(yǎng)的新產(chǎn)品ImageXpress®Confocal HT.ai 智能化共聚焦高內(nèi)涵成像分析系統(tǒng)和其解決方案。 

       近幾年類器官技術(shù)發(fā)展迅速，被認為是生命科學領(lǐng)域*有突破性的前沿科學技術(shù)之一，取得了許多令人振奮的成就。隨著類器官培養(yǎng)系統(tǒng)以及其實驗開發(fā)技術(shù)的不斷發(fā)展，類器官應(yīng)用到了各大研究領(lǐng)域。到目前為止，類器官培養(yǎng)已用于各種組織，其中包括腸道、心臟、肝臟、胰腺、腎臟、前列腺、肺、視網(wǎng)膜以及大腦。類器官能更好地模擬體內(nèi)環(huán)境，無疑在動物和細胞水平之間，為腫瘤研究、藥物篩選、再生醫(yī)學等領(lǐng)域提供了一個更好方案。在疾病研究、腫瘤藥敏、臨床免疫、藥物毒理、再生醫(yī)學等多學科領(lǐng)域展現(xiàn)出*的優(yōu)勢。此外，3D類器官模型通過與活細胞成像、微流體芯片、質(zhì)譜流式等技術(shù)結(jié)合將成為未來藥物研發(fā)、篩選、疾病診斷和研究的*潛力的研究工具。

會議現(xiàn)場

美谷分子儀器展臺
 

美谷分子儀器的ImageXpress®Confocal HT.ai 智能化共聚焦高內(nèi)涵成像分析系統(tǒng)可在高達兩倍的速度下捕獲較大的 3D 類器官和細胞球圖像 

ImageXpress®Confocal HT.ai

主要特點
• 8 通道的 7 色激光光源，與 LED 光源相比，可以產(chǎn)生更明亮的圖像和更高強度的信號，同時將大多數(shù) 3D 類器官和球體分析的采集速度提高一倍。
• 轉(zhuǎn)盤共聚焦技術(shù)，減少失焦光產(chǎn)生的干擾，使組織穿透更深，產(chǎn)生更清晰的圖像，提高軸向分辨率。
• 自動化水鏡技術(shù)，在不犧牲速度的情況下，提供高達 4 倍的信號增強，達到更大的靈敏度和圖像清晰度。
• IN Carta 軟件，利用現(xiàn)代化的機器學習技術(shù)，實現(xiàn)易操作的、以工作流引導(dǎo)式的高內(nèi)涵圖像分析。
精準助力探索更多可能
• AgileOptix ™ 轉(zhuǎn)盤共聚焦技術(shù)消除了失焦光線的干擾，并提供了對厚組織樣本更深入的了解
• 機器學習減少了分類錯誤，增強了對復(fù)雜模型的高通量篩選和分析
• 快速地成像和識別細胞和細胞內(nèi)事件
• 無偏向的細胞分割和表型特征提取

相關(guān)解決方案

1.利用高內(nèi)涵3D成像及分析，肺類器官可作為體外毒性評價的分析模型

這里我們闡述了一種高內(nèi)涵成像方法，可以監(jiān)測和可視化肺類器官的生長和分化，3D 結(jié)構(gòu)的重建，類器官結(jié)構(gòu)的復(fù)雜分析，細胞形態(tài)和活力，以及不同細胞標記物的表達。3D 肺類器官植入在 Matrigel domes。發(fā)育中的類器官包括具有復(fù)雜形態(tài)的球形物體，包括腔和膀胱結(jié)構(gòu)。在 8 周的生長過程中，我們監(jiān)測到了大小和復(fù)雜性的增加。用透射光監(jiān)測類器官，然后用 20-30 層 Z 軸掃描透過基質(zhì)凝膠對染色的類器官成像，物鏡倍數(shù)為 10 – 40x。 使用 ImageXpress® Confocal HT.ai 智能化共聚焦高內(nèi)涵成像分析系統(tǒng)新配置的激光光源顯著的提高照明強度，從而顯著提高了亮度、檢測靈敏度和成像速度。

2.高密度無支架培養(yǎng)的 3D 細胞球高通量篩選應(yīng)用于腫瘤毒性研究

與傳統(tǒng)的 2D 培養(yǎng)模型相比，3D 球體模型能夠更好地模擬腫瘤的體內(nèi)組織結(jié)構(gòu)、基因表達和代謝情況，因此癌癥研究的 3D 球體模型越來越受歡。先前的研究表明，3D 培養(yǎng)顯示出多種體內(nèi)腫瘤特征，如細胞 - 細胞 /ECM 相互作用、藥物外顯率、劑量反應(yīng)和耐藥。與實體瘤相似，球狀體由外部細胞增殖區(qū)、中層靜止細胞和內(nèi)部壞死核心組成，這些壞死核心細胞暴露在缺氧條件下。這些相似之處表明，3D 模型將有助于更好地評估藥物安全性，并有助于成功識別抗腫瘤化合物 。

3.器官芯片模型中血管生成的 3D 圖像分析與表征

 血管生成是由預(yù)先存在的血管所形成和重塑的新血管及毛細血管的生理過程。這可以通過血管和毛細血管的內(nèi)皮細胞出芽或分裂來實現(xiàn)。血管細胞通過降解細胞外基質(zhì)對適當?shù)拇碳ぷ龀龇磻?yīng)，隨后誘導(dǎo)內(nèi)皮細胞增殖和遷移。 細胞經(jīng)歷過這些過程后，形成一個包含腔的管，一個動態(tài)的空間，促進血液流動和氧、二氧化碳、一氧化氮和營養(yǎng)物質(zhì)的交換。血管生成是生長發(fā)育、傷口愈合和肉芽組織形成的重要過程。血管生成生長也會支持腫瘤細胞在健康組織中的侵襲，在癌癥研究中通常被量化監(jiān)測。當血管芽向血管生成刺激源延伸時，內(nèi)皮細胞利用黏附分子進行縱向遷移。這些芽隨后形成環(huán)狀，利用遷移至此的細胞形成一個完整的血管腔。出芽過程在體內(nèi)以每天幾毫米的速度進行著，并使新的血管能夠跨越間隙生長。