类器官技术
类器官技术的最新进展为基础研究、药物研发和患者治疗带来了革命性的可能性。
科学家们正在探索如何利用患者来源的类器官（PDOs）开发和测试针对某些癌症亚型的个性化医疗和再生医学研究。虽然类器官具有广阔的应用前景，在药物开发中广泛采用类器官技术仍面临许多挑战，如：质量不稳定、产量低、数据采集效率低和数据处理不准确等。
我们采访了浙江大学医学院附属第一医院转化医学方向的助理教授：何康信博士，与他共同探讨了类器官技术的发展现状。
通过产学研和工程医学协同作用，何博的转化医学研究部门利用遗传学和临床方法，结合最前沿的类器官技术，开发和推进学术研究、药物开发、诊断和临床应用。这样的类器官研究以及通过协同作用解决类器官应用面临的挑战正在为学术研究、药物开发、诊断和临床应用提供长期支持。
"类器官类与人体的生理功能和疾病机制具有相似的特性，可用于助力创新药物高质量开发和辅助诊断，"何博士解释说。"类器官是自体再生医学中最有前景的细胞来源之一。
类器官批量扩增与高通量分析一站式解决方案
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抗肿瘤药物筛选
何博利用源自患者的类器官（PDOs）开发了一个高通量药物筛选平台，以确定针对个别患者的最佳治疗方法。"类器官组织是一种理想的体外模型，将取代细胞系和动物模型以及药物开发中90%的人体试验。类器官有助于个性化医疗中抗肿瘤药物选择的决策过程"。
高通量药物筛选是药物开发中常用的技术之一，而成像分析方法又是高通量药物筛选中常被使用的工具。PDO的使用给原有的细胞培养和应用平台增加了一些挑战，同时也给数据采集和数据/图像处理带来了困难。何博解释说，团队在建立PDO高通量平台时面临的挑战主要有如下两方面：
* 三维（3D）类器官的结构比二维细胞培养的结构大得多，传统显微摄影技术无法完全满足3D类器官的观察需求
* 没有可用的工具来帮助有效追踪某些类器官和孔板中每个孔的类器官的变化
“类器官有助于个性化医疗中抗肿瘤药物选择的决策过程” - 何博
类器官成像挑战
为了找到满足成像和跟踪需求的解决方案，何博考虑了各种类器官成像和分析仪器。"首先，我考虑过配备电荷耦合器件（CCD）的传统倒置显微镜，但是，在个人电脑上做手动重命名图像文件非常耗时，通常拍摄一块96孔板需要一个小时"。
他曾考虑过复杂的高内涵成像仪器，但这些仪器对他的研究来说过于复杂，而且价格昂贵。"就我的研究需要而言，Castor S以极具成本效益和节省时间的优势，满足了我们对类器官形态监测的需要"。
艾力特公司提供的Countstar Castor S2 高通量智能细胞分析仪使何博能够在几分钟内完成药物处理前的类器官生长状态分析和药物处理期间类器官的形态变化监测。
无需人工干预，多孔板中的所有类器官都能始终获得清晰的图像。人工智能驱动的图像处理算法能从复杂的背景中准确识别类器官，并在30分钟内生成96孔板上单个类器官的全面形态数据。这样就能获得详细的药物反应数据，为最佳个性化药物治疗提供建议。
"Castor S让我能够以非常经济且高效的方式监测类器官的形态变化。我们可以随时方便获得清晰的图像，人工智能也可帮助我以合适的视觉和数据形式识别器官形态及其变化。”
类器官生长监测
Castor S 使我能够以一种非常经济有效的方式监测类器官的形态变化 – 何博
类器官在药物研发中的展望
何博说："类器官组织是一种理想的体外模型，最终将取代大多数细胞系和动物模型以及药物开发中的人体试验。类器官有助于个性化医疗中抗肿瘤药物选择的决策过程，作为一种细胞来源，类器官可以更好地支持再生医学的发展。在药物研发中，类器官是高通量筛选试验中动物模型的有效替代。类器官是器官或组织的三维微型版本，由具有生长潜能的细胞衍生而来，可以自我组织和分化成三维细胞团，从而反映其体内等同物的形态和功能。
类器官培养是一种新兴的三维细胞培养技术，目前已经成功开发出来自大脑、肺、心脏、肝脏和肾脏等各种器官和组织的类器官。
与传统培养方法相比，类器官培养的优点在于保留了亲代基因的表达和突变特征的稳定性，在研究中的另一个巨大优势是可以在体外保持亲代细胞的生物特性。类器官技术为学术研究、药物开发、诊断和临床应用提供长期支持。
