類器官（Organoids）指利用成體干細胞或多能干細胞進行體外三維（3D）培養而形成的具有一定空間結構的組織類似物。盡管，類器官并不是真正意義上的人體器官，但能在結構和功能上模擬真實器官，能夠最大程度地模擬體內組織結構和功能，并能夠長期穩定傳代培養（因此也被稱為“微型器官”）。

相比傳統的二維培養模型，類器官代表著一種能夠概括整個生物體生理過程的創新技術，具有更接近生理細胞組成和行為、更穩定的基因組、更適合于生物轉染和高通量篩選等優勢。而與動物模型相比，類器官模型的操作更簡單，還能用于研究疾病發生和發展等機理。因而在器官發育、精準醫療、再生醫學、藥物篩選、基因編輯、疾病建模等領域都有廣泛的應用前景。2013年，類器官被《科學》雜志評為年度十大技術。

02類器官構建方法

（1）從原代組織產生

類器官可以從原代組織中產生，把原生組織切成小塊，再進一步分解消化成單個細胞, 并進行流式細胞分選以富集干細胞。類器官向所需的胚系進行定向分化，聚集產生浮動的球狀體，隨后被嵌入細胞外基質開始類器官培養。

（2）3D生物打印

生物3D打印技術可以實現細胞和生物材料的精準空間排列，易于快速構建大尺寸（厘米級）含細胞外基質的仿生組織結構。

（3）器官芯片

微流控芯片上的人體微生理系統，由可控的微型化生理環境組成（微生理系統，Microphysiological systems, MPS），包含一個或多個組織特定功能的單元。其目的是在體外更準確地復制人體生理學，在給藥后快速獲得轉化相關性數據，用于評估人體給藥效果。

03活細胞掃描分析儀在類器官研究中的應用

類器官研究在以下諸多領域有著廣泛的應用。

發育機制研究

- 實時觀測發育過程：類器官的形成是細胞增殖、分化和自組織的復雜過程，活細胞成像儀可實時觀察這一過程，如在腦類器官培養中，能記錄其不同時間點的生長和折疊情況。

- 研究細胞命運決定：通過對類器官中細胞的長期動態觀察，追蹤細胞的分裂、分化軌跡，了解細胞在發育過程中如何決定其命運，分化為不同的細胞類型。

疾病模型研究

- 模擬致病過程：可以構建各種疾病的類器官模型，如腫瘤、神經退行性疾病等，利用活細胞成像儀實時觀察疾病發生發展過程中細胞的異常行為，如癌細胞的侵襲和轉移、神經元的退行性變化等。

- 藥物篩選和評價：在藥物篩選過程中，活細胞成像儀可實時觀察藥物對類器官細胞的作用效果，如細胞的增殖、凋亡情況等，快速篩選出具有潛在治療效果的藥物，并評估藥物的毒性和安全性。

細胞間相互作用研究

- 研究細胞通訊：類器官內細胞間存在著復雜的相互作用和通訊，活細胞成像儀結合熒光標記等技術，可觀察細胞間信號分子的傳遞、細胞間的直接接觸等，了解細胞間通訊的機制和動態過程。

- 研究免疫細胞與類器官的相互作用：在免疫相關疾病的研究中，可觀察免疫細胞如T細胞、B細胞等與類器官細胞的相互作用，包括免疫細胞的識別、攻擊和免疫調節等過程。

再生醫學研究

- 評估再生效果：在利用類器官進行再生醫學研究時，活細胞成像儀可實時觀察類器官與宿主組織的融合、整合過程，以及類器官在體內的存活、生長和功能恢復情況，評估再生治療的效果。

- 優化培養條件：通過對類器官培養過程的實時監測，觀察不同培養條件下類器官的生長狀態、細胞活力等，優化類器官的培養條件，提高類器官的質量和穩定性。

類器官的研究過程需要實時監控類器官的生長狀態；類器官體積又比較大，顯微鏡的單個視野無法滿足對于類器官的全面觀察，因此需要對類器官樣品進行掃描拼接，此外還需要Z-stack的功能來提升類器官的多焦面成像；此外類器官實驗由于培養成本（和普通的細胞培養相比）相對較高，因此對設備的自動化以及穩定性有比較高的要求。

廣州市明美光電技術有限公司研發的重磅新品活細胞掃描成像儀MCS31，具備明場、相差、熒光（三色熒光）多種觀察方式，可選配兩個物鏡自由電動切換，高精度XYZ位移平臺，自動對焦，支持多種培養瓶、培養皿、孔板等細胞培養耗材。可實現對類器官的整體全方位高清觀察和分析。

同時軟件支持外網控制、郵件提醒、遠程控制包含燈光控制、相機控制、拍照、錄像、延時攝影等。此外還有多種分析功能，細胞匯合度、劃痕實驗等。極大簡化您的工作流程，大大提高類器官研究的效率。

明美活細胞掃描成像儀MCS31在類器官研究方面應用的優勢如下：

1. 625nm紅光對應明場/相差成像，頻閃照明方式，有效的保護類器官；

2. 真正相差光路，確保高清晰類器官成像；明場/相差光路切換，滿足不同樣品的最佳觀察方式。

3. 配置三色熒光（UV/B/G），滿足類器官各種熒光標記和熒光表達；

4. 適配6-384不同規格的孔板以及培養瓶和培養皿等，大大提升了類器官實驗的效率；

5. XYZ電動平臺高精度，Z軸可以精確到0.1um，實現精確掃描，而Z-Stack功能提升了類器官多焦面成像的清晰度；

6. 使用進口相差熒光物鏡（4X/10X/20X可選），雙物鏡配置，電動切換，成像效果更加清晰立體，可直接生成類器官高清延時視頻；

7. 公司在顯微鏡行業有20多年沉淀，也可以為客戶提供個性化的類器官觀察分析的定制方案（包括類器官分析軟件）。