類(lèi)器官—藥物研發(fā)和病理研究的重要工具

類(lèi)器官，顧名思義類(lèi)似于器官，但是類(lèi)器官是基于3D細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)形成的細(xì)胞聚合物、與體內(nèi)組織或器官高度相似的“迷你器官”。與2D體外培養(yǎng)細(xì)胞相比較，這類(lèi)“迷你器官”具有和人體真實(shí)器官相近的細(xì)胞組成、結(jié)構(gòu)、形態(tài)和功能，并可長(zhǎng)期穩(wěn)定的傳代培養(yǎng)。

常規(guī)的2D培養(yǎng)是指細(xì)胞在培養(yǎng)皿底部生長(zhǎng)，通過(guò)外部刺激，如藥物投入、光、溫度等條件進(jìn)行刺激，觀察該細(xì)胞對(duì)外部刺激產(chǎn)生的影響以及分泌物的變化等。但2D細(xì)胞培養(yǎng)由于細(xì)胞在體外改變了原始的生存環(huán)境，隨著細(xì)胞增殖逐漸喪失了原有的性狀，與存在于體內(nèi)的細(xì)胞的性狀有所不同。而動(dòng)物實(shí)驗(yàn)在體內(nèi)進(jìn)行，由于體內(nèi)的多種因素制約以及體內(nèi)和外界環(huán)境相互影響而變得復(fù)雜化，難以研究單一過(guò)程，且難以研究中間過(guò)程。

而類(lèi)器官通過(guò)將細(xì)胞接種在特殊的多微孔支架，納米纖維支架或水凝膠支架上進(jìn)行培養(yǎng)讓細(xì)胞形成3D構(gòu)造更加接近體內(nèi)器官的狀態(tài)，再通過(guò)導(dǎo)入可以讓細(xì)胞定向分化的激素和生長(zhǎng)因子等讓該器官具有與體內(nèi)器官相同的功能。能更好地用于模擬器官組織的發(fā)生過(guò)程及生理、病理狀態(tài)，因而在個(gè)體化精準(zhǔn)醫(yī)療、新藥研發(fā)基礎(chǔ)研究等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

駱華生物—國(guó)內(nèi)類(lèi)器官領(lǐng)域前沿企業(yè)

駱華生物有限公司成立5年來(lái)投入千萬(wàn)余元進(jìn)行類(lèi)器官和器官芯片領(lǐng)域關(guān)鍵核心技術(shù)的研究，成功建立了多種人體類(lèi)器官和腫瘤類(lèi)器官培養(yǎng)體系，完成近萬(wàn)例腫瘤患者藥敏檢測(cè)和病理檢測(cè)。腫瘤類(lèi)器官培養(yǎng)體系覆蓋了胰腺癌、胃癌、腸癌、乳腺癌、卵巢癌、子宮內(nèi)膜癌、宮頸癌、前列腺癌、膀胱癌、腦膠質(zhì)瘤等10余種癌癥，正常組織類(lèi)器官構(gòu)建覆蓋了乳腺、胃、肝、腦、腎等，有效樣本成功率98%；自主研發(fā)了多種iPSC誘導(dǎo)的類(lèi)器官專(zhuān)用培養(yǎng)基，開(kāi)發(fā)了國(guó)產(chǎn)人腦類(lèi)器官誘導(dǎo)分化試劑盒。器官芯片領(lǐng)域已完成肝芯片、肺芯片、腫瘤芯片、腸芯片、腎芯片、神經(jīng)芯片、血管芯片的生理模型開(kāi)發(fā)，成功構(gòu)建了IgA腎病、肝纖維化、非酒精性脂肪肝，肺纖維化，氣道上皮增生，狼瘡腎病、微小病灶腎、高血壓腎病 高尿酸血癥等疾病模型。自主開(kāi)發(fā)了國(guó)產(chǎn)血管化皮膚芯片模型，并通過(guò)測(cè)試發(fā)現(xiàn)各項(xiàng)功能指標(biāo)均優(yōu)于其他臨床上的皮膚等效物，可用于替代細(xì)胞和動(dòng)物模型對(duì)化妝品的安全性和有效性進(jìn)行高通量的測(cè)試；自主開(kāi)發(fā)的毛囊類(lèi)器官可為防脫生發(fā)固發(fā)產(chǎn)品和技術(shù)的研發(fā)提供體外仿真模型，為脫發(fā)患者的治療和毛發(fā)再生提供新方法。同時(shí)高通量器官芯片、智能化多器官芯片培養(yǎng)系統(tǒng)等研發(fā)項(xiàng)目已突破關(guān)鍵技術(shù)。

注：腦類(lèi)器官相比于iPSC神經(jīng)祖細(xì)胞標(biāo)記基因PAX6和TBR2的表達(dá)上調(diào)，神經(jīng)元細(xì)胞標(biāo)記基因TBR1、CTIP2、MAP2和TUJ1的表達(dá)上調(diào)。

公司主要研究方向?yàn)轭?lèi)器官和器官芯片關(guān)鍵核心技術(shù)的開(kāi)發(fā)，分為三大板塊：
1）類(lèi)器官技術(shù)開(kāi)發(fā)—通過(guò)成體干細(xì)胞 / 多能干細(xì)胞誘導(dǎo)多種類(lèi)器官生理模型、腫瘤類(lèi)器官及其他疾病模型；
2）基于微流控技術(shù)開(kāi)發(fā)不同類(lèi)型的器官芯片，如腎芯片、肝芯片、腸芯片、肺芯片、腫瘤芯片、皮膚芯片、血管芯片、多器官芯片系統(tǒng)等；
3）相關(guān)設(shè)備及試劑開(kāi)發(fā)：自主開(kāi)發(fā)多器官芯片智能化培養(yǎng)觀測(cè)系統(tǒng)、活細(xì)胞工作站、便攜式活細(xì)胞培養(yǎng)箱、組織 / 單細(xì)胞解離液、不同類(lèi)器官專(zhuān)屬培養(yǎng)基、類(lèi)器官凍存液等產(chǎn)品，適配本公司的工藝流程，大大提高了類(lèi)器官培養(yǎng)成功率和復(fù)蘇成活率。其中，已有4項(xiàng)產(chǎn)品通過(guò)了藥監(jiān)局一類(lèi)醫(yī)療器械產(chǎn)品備案。

未來(lái)駱華生物將對(duì)如血管化缺失；如何構(gòu)建系統(tǒng)化類(lèi)器官；如何利用好人體胚胎的干細(xì)胞建立持久穩(wěn)定的體外模型；培養(yǎng)條件和環(huán)境刺激如何更真實(shí)的模擬還原人體微環(huán)境；科研屬性的產(chǎn)品如何實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，如何轉(zhuǎn)化為臨床產(chǎn)品等多方面的挑戰(zhàn)繼續(xù)深入研究，從源頭加速新藥開(kāi)發(fā)進(jìn)程，降低新藥開(kāi)發(fā)成本。結(jié)合人工智能（AI）技術(shù)、多組學(xué)技術(shù)、文庫(kù)篩選技術(shù)、基因編輯技術(shù)等的結(jié)合，為該技術(shù)創(chuàng)造更多的應(yīng)用場(chǎng)景。

BZ 系列的導(dǎo)入助駱華生物提高研究效率

駱華生物技術(shù)負(fù)責(zé)人王博士表示，當(dāng)初在決定購(gòu)買(mǎi)熒光顯微鏡的時(shí)候，對(duì)BZ 系列簡(jiǎn)單易懂的操作方法印象很深，即便是新手也能快速掌握熒光、明場(chǎng)的觀察并拍攝出高質(zhì)量的圖像。其次，BZ 系列功能全面，可以高效地解決實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的拍攝問(wèn)題，極大地提高了實(shí)驗(yàn)人員的效率，也間接地增加了公司效益。與此同時(shí)，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到問(wèn)題時(shí)，基恩士的技術(shù)人員還會(huì)免費(fèi)進(jìn)行幫助與培訓(xùn)，售后服務(wù)非常好。基于此，選擇了基恩士的熒光顯微成像系統(tǒng)。

駱華生物負(fù)責(zé)熒光顯微觀察的實(shí)驗(yàn)員崔雙雙表示，自23年2月購(gòu)入后，BZ 系列顯微鏡的使用頻率非常高，也十分的簡(jiǎn)便高效。首先，BZ 系列不需要暗室，節(jié)省空間。其次，它可以拍出十分清晰的圖像，操作簡(jiǎn)單。例如，其可同時(shí)對(duì)多通道進(jìn)行拍攝，并且可通過(guò)對(duì)所拍攝視野圖像進(jìn)行拼接而獲得整個(gè)視野圖像，便于實(shí)驗(yàn)人員結(jié)合整個(gè)視野圖像對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行整體分析。與此同時(shí)，還可以通過(guò)對(duì)Z軸進(jìn)行層掃組合，得到更為立體的圖像。對(duì)于所得到的圖片還可以進(jìn)行批量分析。BZ 系列的使用使得實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖片更為清晰、豐富，同時(shí)提高了實(shí)驗(yàn)人員效率，也為實(shí)驗(yàn)提供了更多的可能性。

查看產(chǎn)品目錄，詳細(xì)了解基恩士的新型一體化熒光顯微成像系統(tǒng)“BZ-X800”

BZ 系列在類(lèi)器官實(shí)驗(yàn)中的優(yōu)勢(shì)

在類(lèi)器官實(shí)驗(yàn)中根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)階段，對(duì)于設(shè)備的要求也是在不斷變化中。基恩士的一體化熒光顯微成像系統(tǒng)BZ 系列，采取可拓展模式，將熒光顯微鏡、明場(chǎng) / 相差顯微鏡以及激光共聚焦、高內(nèi)涵、掃片儀、活細(xì)胞工作站的部分或全部功能整合到一起，且可根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求增加相應(yīng)模塊從而實(shí)現(xiàn)不同的觀察需求。

1）類(lèi)器官培養(yǎng)階段：需要對(duì)培養(yǎng)中的細(xì)胞長(zhǎng)時(shí)間觀察，確認(rèn)類(lèi)器官的形成過(guò)程。

BZ 系列可外配細(xì)胞維生系統(tǒng)，在培養(yǎng)的同時(shí)進(jìn)行延時(shí)拍攝。憑借BZ 系列高度自動(dòng)化的系統(tǒng)，可在拍攝過(guò)程中，追蹤焦點(diǎn)位置，即使在類(lèi)器官形成過(guò)程中焦點(diǎn)不斷發(fā)生變化也能拍攝出全程對(duì)焦清晰的圖片。而且可根據(jù)預(yù)先設(shè)定的程序，以不同的倍率拍攝不同位置，在一個(gè)實(shí)驗(yàn)周期內(nèi)，獲取數(shù)個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，大幅度提高實(shí)驗(yàn)效率。拍攝結(jié)果也可對(duì)其在時(shí)間序列上進(jìn)行分析，得出相應(yīng)的分析結(jié)果。

2）類(lèi)器官成像：類(lèi)器官形成后，通常有一定的厚度，在觀察過(guò)程中易受到非焦平面雜光的影響無(wú)法準(zhǔn)確定位信號(hào)位置。

BZ 系列采取光柵共焦系統(tǒng)，排除非焦平面雜光影響的同時(shí)結(jié)合可在不需要曝光時(shí)自動(dòng)關(guān)閉激發(fā)光的防淬滅系統(tǒng)降低激發(fā)光對(duì)樣品的影響，簡(jiǎn)單操作即可實(shí)現(xiàn)高清觀察，且可根據(jù)高精度Z棧，渲染3D效果，并可進(jìn)行3D測(cè)量，在空間上確認(rèn)信號(hào)位置，從而進(jìn)行更高級(jí)的觀察分析。

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