類器官—藥物研發(fā)和病理研究的重要工具

類器官，顧名思義類似于器官,，但是類器官是基于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“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，通過外部刺激,，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,，難以研究單一過程,，且難以研究中間過程。

而類器官通過將細(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),，再通過導(dǎo)入可以讓細(xì)胞定向分化的激素和生長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—國內(nèi)類器官領(lǐng)域前沿企業(yè)

駱華生物有限公司成立5年來投入千萬余元進(jìn)行類器官和器官芯片領(lǐng)域關(guān)鍵核心技術(shù)的研究,，成功建立了多種人體類器官和腫瘤類器官培養(yǎng)體系,，完成近萬例腫瘤患者藥敏檢測和病理檢測。腫瘤類器官培養(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)的類器官專用培養(yǎng)基，開發(fā)了國產(chǎn)人腦類器官誘導(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。自主開發(fā)了國產(chǎn)血管化皮膚芯片模型,，并通過測試發(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)物模型對化妝品的安全性和有效性進(jìn)行高通量的測試；自主開發(fā)的毛囊類器官可為防脫生發(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)轭惼鞴俸推鞴傩酒P(guān)鍵核心技術(shù)的開發(fā)，分為三大板塊：
1）類器官技術(shù)開發(fā)—通過成體干細(xì)胞 / 多能干細(xì)胞誘導(dǎo)多種類器官生理模型,、腫瘤類器官及其他疾病模型,；
2）基于微流控技術(shù)開發(fā)不同類型的器官芯片，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)備及試劑開發(fā)：自主開發(fā)多器官芯片智能化培養(yǎng)觀測系統(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、不同類器官專屬培養(yǎng)基,、類器官凍存液等產(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)品通過了藥監(jiān)局一類醫(yī)療器械產(chǎn)品備案。

未來駱華生物將對如血管化缺失,；如何構(gòu)建系統(tǒng)化類器官,；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,，從源頭加速新藥開發(fā)進(jìn)程，降低新藥開發(fā)成本,。結(jié)合人工智能（AI）技術(shù),、多組學(xué)技術(shù)、文庫篩選技術(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)初在決定購買熒光顯微鏡的時(shí)候,，對BZ 系列簡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)過程中的拍攝問題,，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)過程中遇到問題時(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?；诖?，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月購入后,，BZ 系列顯微鏡的使用頻率非常高，也十分的簡便高效,。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，操作簡單,。例如,，其可同時(shí)對多通道進(jìn)行拍攝，并且可通過對所拍攝視野圖像進(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)視野圖像對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行整體分析,。與此同時(shí),，還可以通過對Z軸進(jìn)行層掃組合，得到更為立體的圖像,。對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。

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BZ 系列在類器官實(shí)驗(yàn)中的優(yōu)勢

在類器官實(shí)驗(yàn)中根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)階段,，對于設(shè)備的要求也是在不斷變化中?；魇康囊惑w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 / 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）類器官培養(yǎng)階段：需要對培養(yǎng)中的細(xì)胞長時(shí)間觀察,，確認(rèn)類器官的形成過程,。

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),，可在拍攝過程中，追蹤焦點(diǎn)位置,，即使在類器官形成過程中焦點(diǎn)不斷發(fā)生變化也能拍攝出全程對焦清晰的圖片,。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）類器官成像：類器官形成后,，通常有一定的厚度,，在觀察過程中易受到非焦平面雜光的影響無法準(zhǔn)確定位信號位置。

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)光對樣品的影響,，簡單操作即可實(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測量,，在空間上確認(rèn)信號位置，從而進(jìn)行更高級的觀察分析,。

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