類(lei)器官（Organoids）是指利用成(cheng)體(ti)干細胞(bao)或(huo)多能干細胞(bao)進(jin)行體(ti)外三維（3D）培養而形成(cheng)的具有一定空間結構(gou)的組織類(lei)似物。其與對應的人類器官擁有高度相似的組織學特征，并能重現該器官的生理功能。與傳統2D細胞培養模式相比，3D培養(yang)的(de)(de)(de)類器官包含多(duo)種細胞(bao)類型，突(tu)破了細胞(bao)間單純(chun)的(de)(de)(de)物(wu)理(li)接觸聯系，形成(cheng)了更(geng)加緊(jin)密的(de)(de)(de)細胞(bao)間，細胞(bao)與(yu)基(ji)質間高度相互作(zuo)用，形成(cheng)具(ju)有(you)功能(neng)的(de)(de)(de)“微器官”，能(neng)更(geng)好(hao)地用于模擬(ni)器官組織的(de)(de)(de)發生(sheng)過程及生(sheng)理(li)病理(li)狀態，因而(er)在基(ji)礎研究(jiu)、臨(lin)床(chuang)診(zhen)療、藥(yao)物(wu)模型等(deng)多(duo)方面(mian)均具(ju)有(you)廣闊(kuo)的(de)(de)(de)應用前景。
然而在類器官培養過程(cheng)中(zhong)的(de)拍(pai)攝及定(ding)量(liang)分析(xi)有著許多挑戰：
1、人(ren)工手動操(cao)作拍(pai)攝類器官(guan)圖像，費時耗力通量低；
2、頻繁采集(ji)過程當(dang)中環境(jing)變化對(dui)類器官帶來(lai)影響；
3、常規(gui)顯微鏡下僅能得(de)到類器(qi)官面積信(xin)息，數據(ju)量(liang)少(shao)；
4、孔板中拍攝位點(dian)難以(yi)全面選(xuan)取，重(zhong)復性難以(yi)保證。
Holomonitor M4強大的全息動態監測及分析功能助您輕松解決類器官拍攝過程中的痛點，Holomonitor M4機身小巧可在培養箱中長期無標記實時監測類器官避免環境變化干擾；針對不同的孔板可進行多處自由選點保證實驗重復性，最高可進行96孔板監測；3D成像及強大的分析功能不僅可以提供類器官面積形態變化信息，更能給與體積及遷移等豐富信息。
下面給(gei)大家分(fen)享一篇類器官(guan)拍攝及定量分(fen)析(xi)案例。
Subpopulations of Organoid-Forming Cells Have Different Motility
口咽鱗狀細胞癌（OPSCC）干細胞具有自我更新和分化成腫瘤異質三維結構的能力。David等人采用實時(shi)數字全息(xi)顯微鏡（Holomonitor M4）對口咽(yan)鱗狀細胞癌進(jin)行腫瘤類器(qi)官形成觀察。監測結果展示了腫瘤-類器(qi)官形成早期細胞聚集的過程，并可對類器(qi)官面積(ji)及光學體(ti)積(ji)進(jin)行篩選。隨后David等人對OPSCC上皮細胞進行分選，通過M4對不同表型的細胞運行及生長觀察結果表明CD44＋細胞表現出更大的運動性和腫瘤形成能力。Holomonitor M4提供了一種簡單無標記的腫瘤類器官長期監控分析，可用于評估類器官形成過程、類器官生長面積及體積量化分析、類器官遷移追蹤及藥物篩選。
監控類器官形成數量，評估類器官最佳接種密度。
亮點：Holomonitor M4機身小巧可在培養箱中長期無標記實時監測類器官避免環境變化干擾。
本文通過15小時連續觀測不同接種密度下細胞發生聚集形成類器官時間，并通過光學厚度的數據來評估整體生長狀況。結果表示接種密度100個細胞/ μL可產生102個±36個類器官/mm2;1000 個細胞/μL 產生 47 ± 34 個類器官/mm2。接(jie)種(zhong)密度會(hui)影響類器(qi)官的(de)(de)大(da)小和光學性(xing)質，細(xi)胞之間的(de)(de)密切接(jie)觸(chu)，有利(li)于類器(qi)官的(de)(de)形成。
圖(tu)1: 用HoloMonitor M4成像測定(ding)類器官(guan)(guan)的(de)接種(zhong)密(mi)(mi)度條件和光學性質。口咽鱗狀細胞(bao)癌（OPSCC）細胞(bao)在(zai)以（a）100和（b）1000個細胞(bao)/ μL的(de)密(mi)(mi)度接種(zhong)后15小(xiao)時成像，（c）散點圖(tu)顯示使(shi)用不同接種(zhong)密(mi)(mi)度獲得(de)的(de)類器官(guan)(guan)的(de)光學體積和厚度。
長期監控并實時量化類器官生長狀態
亮點：HoloMonitor M4 3D成像及強大的分析功能，實時量化類器官面積及體積變化信息。
本(ben)文通(tong)過(guo)15小時聯系觀測(ce)(ce)，評估影響類(lei)器官(guan)(guan)形成和(he)生(sheng)長(chang)的(de)(de)事件，結果表明顯示類(lei)器官(guan)(guan)在接(jie)種后(hou)2 h開始(shi)形成，并通(tong)過(guo)面積(ji)和(he)光學(xue)厚(hou)度(du)(du)隨時間(jian)的(de)(de)增加來(lai)監測(ce)(ce)整體生(sheng)長(chang)。在最初的(de)(de)8小時內，細胞聚集主導了類(lei)器官(guan)(guan)的(de)(de)形成；在8-15 h時類(lei)器官(guan)(guan)完全形成，并顯示出穩定的(de)(de)直徑(jing)和(he)光學(xue)厚(hou)度(du)(du)測(ce)(ce)量結果。
圖2：使用M4監測15小時(shi)(shi)內(nei)的(de)(de)類(lei)器(qi)(qi)官(guan)形(xing)成情況。（a）水凝膠嵌入(ru)培養系統(tong)不同時(shi)(shi)間點（0,7.5和15小時(shi)(shi)）捕(bu)獲的(de)(de)M4圖像。（b）五個(ge)類(lei)器(qi)(qi)官(guan)在(zai)15小時(shi)(shi)內(nei)的(de)(de)面積和光(guang)學(xue)體積增加情況。
不同基因型細胞形(xing)成類器官(guan)能力及其運動情況(kuang)分析
亮點：HoloMonitor M4可針對不同的孔板可進行多處自由選點，可以保證實驗重復性；強大的分析功能給出細胞遷移距離及速度等豐富信息。
在(zai)(zai)OPSCC類(lei)器(qi)官(guan)形(xing)(xing)成(cheng)過程(cheng)中，14%細胞(bao)沒有(you)形(xing)(xing)成(cheng)任何3D結構，表(biao)明可能(neng)存(cun)在(zai)(zai)具有(you)不同類(lei)器(qi)官(guan)形(xing)(xing)成(cheng)能(neng)力的(de)細胞(bao)亞群。通過根據(ju)CD44和NGFR（表(biao)達對(dui)單個OPSCC細胞(bao)的(de)類(lei)器(qi)官(guan)形(xing)(xing)成(cheng)能(neng)力和運動差異性進(jin)(jin)行分類(lei)來進(jin)(jin)行評(ping)估。分選后三種不同表(biao)型的(de)細胞(bao)，CD44 +/ NGFR+，CD44+ / NGFR?和 CD44?/NGFR?，在(zai)(zai)水(shui)凝膠中接種并(bing)使用(yong)HoloMonitor M4進(jin)(jin)行跟(gen)蹤。結果顯示CD44＋表(biao)達的(de)細胞(bao)在(zai)(zai)15h內可以形(xing)(xing)成(cheng)類(lei)器(qi)官(guan)且(qie)顯示出更(geng)大的(de)平均運動性（140-240μm），而(er)CD44?腫(zhong)瘤細胞(bao)無法形(xing)(xing)成(cheng)類(lei)器(qi)官(guan)且(qie)在(zai)(zai)水(shui)凝膠移動緩(huan)慢(man)（?30μm）。
圖3：不同(tong)口(kou)咽(yan)鱗狀細(xi)胞癌-細(xi)胞表(biao)型的(de)類器官形成能力和運(yun)動性。（b）根據CD44和NGFR的(de)表(biao)達獲得單個細(xi)胞的(de)平均累(lei)積運(yun)動性，對(dui)五個表(biao)型的(de)類器官進行(xing)重復監測。
參考文獻：
[1] Gomez Jimenez D, Carreira Santos S, Greiff L, et al. Subpopulations of Organoid-Forming Cells Have Different Motility. Applied Sciences. 2020; 10(13):4673.
//doi.org/10.3390/app10134673.· 篇幅有限，詳情請咨詢我司獲悉，歡迎預約試用樣機！
