肺部(肺)类器官
用于疾病建模和毒性评估的 3D 肺类器官的高通量、高内涵筛选
肺部(肺、气道)类器官
肺类器官培养物是再现气道形态和功能特征的 3D 微小组织模型。在含有生长因子的 ECM 中培养原始人肺上皮细胞即可获得。细胞可自行组装成为多谱系肺上皮,其中包括不同的细胞群。
肺类器官具有人气道的特点,例如肺泡结构、黏膜分泌、纤毛搏动和再生。利用这种生物学相关性,可以研究肺损伤的修复/再生机制以及肺病的表型变化。肺类器官还可用于毒性评估或药物检测。
肺类器官是中空的,内有腔室或空洞,因此容易被光线透射。这使它们适用于 3D 生物学测定和共聚焦成像,从而进行细胞内容物定量表征、死活评估和特定标志物的细胞分类。
复杂生物学系统的自动化细胞培养、成像和分析,包括
观看我们高级科学家 Oksana Sirenko 博士的短视频,她介绍了一个自动化集成系统,该系统可对干细胞和类器官的生长和分化进行自动化监测、维护和特性鉴定,并能测试各种化合物的效果。
它展示了成功实现自动化和高级高内涵成像的方法,以提高三种复杂工作流程的通量:诱导多能干细胞 (iPSC) 培养、3D 肺类器官和肠类器官。
3D 肺类器官培养和实验步骤的自动化
肺类器官可以通过自动化工作流程进行培养和监测。以下自动化集成系统包括 ImageXpress Confocal HT.ai 智能化共聚焦高内涵成像分析系统和分析软件、自动化培养箱、Biomek 液体处理器和机械设备。基于机器学习的成像分析可追踪物体的直径和面积增长以及密度和数目。先进的成像分析可实现类器官的 3D 重构和复杂分析,包括细胞形态、活性和分化标志物。
针对肺类器官的实验步骤
- 2D 预培养 - 3D 肺类器官来源于原代人肺上皮细胞,并在 2D 环境下扩增两周。
- 开发 3D 类器官 - 然后使用试剂将细胞接种在含 90% 基质胶的圆顶结构中。细胞形成 3D 类器官,每隔一天添加一次接种培养基并持续两周,然后再分化六周。
- 类器官培养 - 以不同的平板形式培养类器官,然后用化合物处理或用各种标记染色,以进行形态和活性评估。
- 监测类器官生长和发育 - 使用透射光成像或使用赫斯特染色在基质胶中监测类器官生长和发育,从而评估类器官的大小、体积和复杂性。
- 共聚焦成像和 3D/AI 分析 - 共聚焦成像与 3D 分析相结合可定量表征类器官内的细胞含量以及具有不同表型的计数和测量细胞(细胞计数、活细胞-死细胞评估、特定标记的细胞评分等)。该模型可用于药物和其他化合物的毒性评估。
我们的高通量、高内涵筛选实验室自动化包括科学家和工程师,他们可以定制我们的仪器,并对整个工作流程进行自动化,以满足您的测定、方法和方案的特定需求。从培养箱、液体处理器和机械设备到定制的软件和硬件,以及凭借在生命科学行业超过 35 年的经验,您完全可以信赖我们能够提供优质的产品和全球支持。
特色专题
适用于通过 3D 高内涵成像和分析进行疾病建模和毒性评估的肺类器官
在该应用中,培养了原代人肺上皮细胞,以构建能形成 3D 肺类器官的人肺模型。类器官内的细胞自组织成复杂的结构,这些结构保留了多谱系上皮细胞簇。
通过高内涵成像来监测肺类器官的生长和分化。3D 重建允许对类器官结构进行进一步的复杂分析。在类器官中,还可以测定细胞形态、活性状态和各种细胞标记的表达情况。

肺类器官细胞图像库
类器官的图像分析
肺类器官
肺类器官 2
基质胶中活类器官的自动成像使用共聚焦方案进行,放大倍数为 4x 或 10x
高度复杂的肺类器官
肠类器官 dTomato 细胞为红色 用绿色检测双阳性 (mNeon)
内部表达的基因 dTomato 品红 mNeon 绿色 10x
肠类器官 40x,dTomato 细胞计数
肺类器官 10x 或 20x 多种染色剂 Hoechst MitoTracker
肺类器官,投影图象和采用 Z 协议栈的面板;用 Hoechst(蓝色,细胞核)、MitoTracker(红色,线粒体)和 Calcein AM(绿色,活性染料)进行活细胞染色;20x 水浸物镜
肺类器官 3
肺类器官 4
肺类器官和肺气道上皮细胞在基质胶圆顶设备中培养 8 周
类器官分析多重细胞分类
类器官分析多重细胞分类 2
类器官开发
有关类器官研究的最新资源
3D 测定的复杂性阻碍了在研究和药物筛选中广泛使用类器官模型。新的先进成像和分析工具以及测定自动化对提升信息质量、通量和复杂生物学模型的精密度至关重要。了解高通量、高内涵成像和分析与基于 AI 的分析工具结合使用,可以如何提升类器官研究的准确度。