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克服类器官三维细胞培养中的观察挑战

针对类器官三维细胞培养的非侵入性成像和记录的优化解决方案

[Translate to chinese:] 40x magnification of organoids cluster taken on Mateo TL.Cell type: esophageal squamous carcinoma; scale  bar 15µm. Courtesy of bioGenous, China.  Esophageal_squamous_carcinoma_scale__bar_15_m.jpg

类器官在细胞生物学和药物发现中至关重要,因为它们能够模拟体内细胞的复杂性和结构,有助于癌症等微环境至关重要的疾病研究。类器官可根据患者的基因型进行定制,这也有助于个性化医学研究。

然而,观察类器官的生长面临一些挑战,因为它们很难从培养系统中取出而不会破坏其结构完整性。本应用说明探讨了数字显微镜提供的非侵入性和高效解决方案,能够在培养系统内实现实时观察,同时最大程度地减少干扰,并提供高质量的成像。

引言

类器官是一种三维细胞培养物,能够模拟器官的复杂性,已成为细胞生物学和药物发现中的关键模型。与传统二维细胞培养相比,这些结构提供了更贴近生理学的环境,使科学家能够更好地了解器官发育、疾病机制和药物反应。

类器官具有独特优势,能够复制体内细胞的异质性和结构。这对于研究像癌症这样的疾病特别有价值,其中微环境起着至关重要的作用。此外,类器官还可以根据特定患者的基因型进行定制,从而推动个性化医学研究。

挑战

尽管类器官具有这些优势,但观察和监测类器官的生长和完整性却面临着挑战。从培养系统中提取类器官而不破坏其结构完整性更是一项艰巨的任务。在收获和后续样本制备用于下游分析期间,需要谨慎的处理。

Mateo TL解决方案

Mateo TL数字显微镜解决方案通过提供一个平台来评估、成像和记录三维细胞培养物,特别是类器官,解决了这些挑战,使得类器官能够在其培养系统内进行研究。此外,该显微镜还允许在无需提取或破坏的情况下,对多孔板和微芯片内的类器官进行成像。这一功能解决了在成像过程中保持类器官结构完整性的挑战,为研究人员提供了一种非侵入性和高效的解决方案。Mateo TL的紧凑设计使其能够放置在层流罩内,从而在无菌条件下实现流畅的工作流程。

在本应用说明中,我们重点介绍使用Mateo TL评估类器官的以下主要优势:

1.    实时监测

Mateo TL允许直接在多孔板和微芯片内实时监测类器官。研究人员可以观察到动态变化、生长模式和细胞相互作用,而不会干扰类器官的三维结构,随时间推移为它们的发育和对实验条件的反应提供有价值的见解。

2.    最小化干扰

Mateo TL的非侵入性特点最小化了对类器官的干扰。通过消除提取或破坏的需要,该系统保留了培养物内的自然微环境和细胞相互作用,确保观察到的数据准确反映了类器官的类似体内条件。在层流罩下使用Mateo TL不仅可防止污染,还最小化了对样本的干扰并优化了工作流程。

3.    图像质量不打折扣

Mateo TL的优异的光学和透射光成像性能能够在多孔板或微芯片内可视化类器官的形态和细胞特征。这种兼顾观察精度和成像质量的情况下捕获三维结构内的细微变化和异质性至关重要。

4.    多孔板检测

凭借其多功能设计,Mateo TL可轻松实现在同一实验中同依次对多个孔进行检测。这一功能简化了成像过程,并允许研究人员分析不同条件或处理下的类器官。

5.    工作流程集成

Mateo TL不仅是一个独立的工具,还可以无缝集成到全面的成像工作流程中。研究人员可以将其作为初步观察步骤,随后过渡到更高形式的成像。工作流程的进展可能涉及转向高级成像系统,如THUNDER Imager、Mica或STELLARIS共聚焦显微镜进行高分辨率成像,从而实现对类器官内细胞结构和功能的详细分析。

6.    用户友好型界面

Mateo TL的用户友好型界面简化了成像过程。研究人员可以轻松浏览多孔板,选择感兴趣的区域,并捕获高质量图像,使其对新手和经验丰富的用户来说都易于操作。

总结

综上所述,徕卡显微系统公司的Mateo TL数字显微镜解决方案为科学家提供了有效的手段,帮助他们克服3D细胞培养(特别是类器官)中的观测挑战。它集成到工作流程解决方案中,使研究人员能够无缝地从初步观察过渡到高分辨率成像,从而有助于更深入地了解类器官的生物学特性,并推动细胞生物学和药物发现领域的研究进展。

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