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和功能，并能够长期稳定传代培养（因此也被称为“微型器官”）。

相比传统的二维培养模型，类器官代表着一种能够概括整个生物体生理过程的创新技术，具有更接近生理细胞组成和行为、更稳定的基因组、更适合于生物转染和高通量筛选等优势。而与动物模型相比，类器官模型的操作更简单，还能用于研究疾病发生和发展等机理。因而在器官发育、精准医疗、再生医学、药物筛选、基因编辑、疾病建模等领域都有广泛的应用前景。2013年，类器官被《科学》杂志评为年度十大技术。

02类器官构建方法

（1）从原代组织产生

类器官可以从原代组织中产生，把原生组织切成小块，再进一步分解消化成单个细胞, 并进行流式细胞分选以富集干细胞。类器官向所需的胚系进行定向分化，聚集产生浮动的球状体，随后被嵌入细胞外基质开始类器官培养。

（2）3D生物打印

生物3D打印技术可以实现细胞和生物材料的精准空间排列，易于快速构建大尺寸（厘米级）含细胞外基质的仿生组织结构。

（3）器官芯片

微流控芯片上的人体微生理系统，由可控的微型化生理环境组成（微生理系统，Microphysiological systems, MPS），包含一个或多个组织特定功能的单元。其目的是在体外更准确地复制人体生理学，在给药后快速获得转化相关性数据，用于评估人体给药效果。

03活细胞扫描分析仪在类器官研究中的应用

类器官研究在以下诸多领域有着广泛的应用。

发育机制研究

- 实时观测发育过程：类器官的形成是细胞增殖、分化和自组织的复杂过程，活细胞成像仪可实时观察这一过程，如在脑类器官培养中，能记录其不同时间点的生长和折叠情况。

- 研究细胞命运决定：通过对类器官中细胞的长期动态观察，追踪细胞的分裂、分化轨迹，了解细胞在发育过程中如何决定其命运，分化为不同的细胞类型。

疾病模型研究

- 模拟致病过程：可以构建各种疾病的类器官模型，如肿瘤、神经退行性疾病等，利用活细胞成像仪实时观察疾病发生发展过程中细胞的异常行为，如癌细胞的侵袭和转移、神经元的退行性变化等。

- 药物筛选和评价：在药物筛选过程中，活细胞成像仪可实时观察药物对类器官细胞的作用效果，如细胞的增殖、凋亡情况等，快速筛选出具有潜在治疗效果的药物，并评估药物的毒性和安全性。

细胞间相互作用研究

- 研究细胞通讯：类器官内细胞间存在着复杂的相互作用和通讯，活细胞成像仪结合荧光标记等技术，可观察细胞间信号分子的传递、细胞间的直接接触等，了解细胞间通讯的机制和动态过程。

- 研究免疫细胞与类器官的相互作用：在免疫相关疾病的研究中，可观察免疫细胞如T细胞、B细胞等与类器官细胞的相互作用，包括免疫细胞的识别、攻击和免疫调节等过程。

再生医学研究

- 评估再生效果：在利用类器官进行再生医学研究时，活细胞成像仪可实时观察类器官与宿主组织的融合、整合过程，以及类器官在体内的存活、生长和功能恢复情况，评估再生治疗的效果。

- 优化培养条件：通过对类器官培养过程的实时监测，观察不同培养条件下类器官的生长状态、细胞活力等，优化类器官的培养条件，提高类器官的质量和稳定性。

类器官的研究过程需要实时监控类器官的生长状态；类器官体积又比较大，显微镜的单个视野无法满足对于类器官的全面观察，因此需要对类器官样品进行扫描拼接，此外还需要Z-stack的功能来提升类器官的多焦面成像；此外类器官实验由于培养成本（和普通的细胞培养相比）相对较高，因此对设备的自动化以及稳定性有比较高的要求。

广州市明美光电技术有限公司研发的重磅新品活细胞扫描成像仪MCS31，具备明场、相差、荧光（三色荧光）多种观察方式，可选配两个物镜自由电动切换，高精度XYZ位移平台，自动对焦，支持多种培养瓶、培养皿、孔板等细胞培养耗材。可实现对类器官的整体全方位高清观察和分析。

同时软件支持外网控制、邮件提醒、远程控制包含灯光控制、相机控制、拍照、录像、延时摄影等。此外还有多种分析功能，细胞汇合度、划痕实验等。极大简化您的工作流程，大大提高类器官研究的效率。

明美活细胞扫描成像仪MCS31在类器官研究方面应用的优势如下：

1. 625nm红光对应明场/相差成像，频闪照明方式，有效的保护类器官；

2. 真正相差光路，确保高清晰类器官成像；明场/相差光路切换，满足不同样品的最佳观察方式。

3. 配置三色荧光（UV/B/G），满足类器官各种荧光标记和荧光表达；

4. 适配6-384不同规格的孔板以及培养瓶和培养皿等，大大提升了类器官实验的效率；

5. XYZ电动平台高精度，Z轴可以精确到0.1um，实现精确扫描，而Z-Stack功能提升了类器官多焦面成像的清晰度；

6. 使用进口相差荧光物镜（4X/10X/20X可选），双物镜配置，电动切换，成像效果更加清晰立体，可直接生成类器官高清延时视频；

7. 公司在显微镜行业有20多年沉淀，也可以为客户提供个性化的类器官观察分析的定制方案（包括类器官分析软件）。