好文章需要好工具——类器官研究怎能没有它

近年来，类器官引起了大家的广泛关注。类器官曾被《Nature Methods》杂志评为2017年备受瞩目的生命科学年度技术，这充分凸显了类器官的重要性。

那么，类器官到底是什么呢？

类器官（Organoids）是由具有干细胞潜能的细胞在体外经过3D培养形成具有相应器官结构的三维细胞团。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长期稳定传代培养。
在PubMed搜索关键词‘Organoids’，可以发现文献发表量由2010年的40多篇逐渐上升到2022年的2800多篇，且持续呈增长趋势，可见类器官研究领域是相当热门的。

起初，研究者发现海绵细胞在体外能生长发育成有正常功能的新海绵生物，之后科学家先后从小鼠和人体中分离和培养了干细胞。最具里程碑意义的则是在2009年，科学家首次培养出肠类器官，从这时开始类器官的大门向人类打开。
研究者需要通过不同实验来模拟真实器官的结构和功能。目前，类器官研究多用于肿瘤癌症的治疗。培养不同类器官，用于临床前癌症治疗、药物筛选、毒性试验以及基因和细胞治疗等。


2021年，韩国医科大学和梨花女子大学在《Advanced Science》期刊/杂志联合发表了一篇名为《Symmetry Breaking of Human Pluripotent Stem Cells (hPSCs) in Micropattern Generates a Polarized Spinal Cord-Like Organoid (pSCO) with Dorsoventral Organization》的文章【人多能干细胞（hPSCs）在微图案中的对称性破坏产生具有背中央组织的极化脊髓样类器官（pSCO）】，文章中利用基于微模式的对称破缺产生了一个有组织的脊髓类器官，其中DV域是空间有序的，部分再现了人类脊髓的DV轴。通过单细胞RNA测序、脊髓标记物免疫染色和空间转录组学分析了具有空间组织结构的类器官的特征，并通过DV轴扰动实验进行了验证。在文献中观察胚胎干细胞变化过程使用了JuLI™ Stage活细胞成像分析系统。

用10 μM SB431542（SB）和3 μM CHIR99021（Chir）预处理人胚胎干细胞hESC，导致微模式的hESC菌落的中心部分明显突出，在形态上类似于“发芽”。使用JuLI™ Stage延时成像功能进行拍摄记录。

JuLI™ Stage活细胞成像分析系统是一款全自动细胞荧光监控系统，应用十分广泛，包括细胞增殖、细胞毒性、细胞凋亡、细胞迁移、细胞分化、细胞转染、细胞趋化性、轴突生长、3D细胞成像、血管生成、类器官、报告基因、细胞培养质控、干细胞功能分析、细胞蛋白定位等。


其功能有：

1. 可放置培养箱内实时监控细胞生长，无需反复从培养箱中拿出所需观察的细胞，可随时、连续观察细胞形态变化、生长状态和运动过程，对于难培养和难消化细胞，可实时监控传代过程细胞状况，对于差异贴壁法分离细胞可准确监控不同细胞贴壁时间，从而得到状态良好的细胞；
2. 可兼容各种品牌培养容器，适用于6-384孔板、培养皿、培养瓶及各种载玻片；
3. 可智能分析细胞量，对捕获到的细胞图像，可基于图像测量细胞融合度，制作细胞生长曲线；
4. 配备多通道荧光（GFP、RFP和DAPI）与明场，可同时进行多通道成像，可对荧光表达水平检测
5. 具有全自动X-Y-Z轴平台，自动移动至所需观察的X-Y轴位置，并可通过Z轴拼接选项获取高质量图像。
6. 可以多位置成像以及图像拼接，通过自动移动和对焦，对多孔板的每一个孔及设定点位进行精确的活细胞成像，利用图像拼接功能快速进行全孔扫描。