類器官，顧名思義，是一種能夠模擬真實器官結構和功能的微型細胞結構。這些微型結構并不是簡單地復制真實器官，而是在細胞層面上重現了器官的關鍵功能。它們是從干細胞或特定的前體細胞中培養出來的，經過一系列復雜的生物過程，Z終形成一個三維的細胞結構。這個結構不僅在形態上與真實器官相似，而且在功能上也能夠模擬器官的關鍵功能。

但是，類器官技術的真正價值不僅僅在于它能夠模擬真實器官的功能。更重要的是，它為科研人員提供了一個獨特的平臺，用于研究各種生物過程，包括器官的發育、疾病的發生和進展，以及藥物的篩選和毒性測試。通過這個平臺，科研人員可以更加深入地了解生命的奧秘，為未來的醫學研究和治療提供更為精確的數據支持。

此外，類器官技術還為個性化醫學提供了可能性。在過去，醫生在為患者制定治療方案時，往往需要依賴于統計數據和經驗。但是，每個人的身體都是獨特的，同樣的治療方案在不同的人身上可能會產生不同的效果。而通過類器官技術，醫生可以從患者的身體中提取細胞，培養出類器官，然后在這個模型上進行藥物測試，從而為患者制定出更為精確的治療方案。

在醫學研究的歷程中，為了更好地理解疾病的機制和篩選有效的治療方法，科研人員一直在努力尋找更為精確和實用的模型。傳統 PDX 模型在過去的研究中發揮了重要作用，但隨著科技的進步和研究需求的變化，類器官技術逐漸嶄露頭角，為藥敏檢測帶來了新的機遇。當前可用的相關藥敏檢測材料大致可分為以下類型：

細胞系 這是Z傳統的方法，涉及到使用已經在實驗室中培養了很長時間的腫瘤細胞，雖然它們是容易獲得和使用的，但它們可能已經失去了原始腫瘤的一些關鍵特性。

球體培養 這是一種通過特定耗材將腫瘤細胞在三維環境中培養的方法，使它們形成球狀結構。這種方法更好地模擬了腫瘤在體內的三維結構。

PDX (Patient-derived Xenograft) 模型 即患者來源的異種移植模型，已經被證明可以反復傳代并保留腫瘤的克隆結構和遺傳多樣性，這使得它成為了研究患者治療反應的理想模型。然而，PDX 模型的生成速度慢且成本高昂，這限制了其在診斷藥物篩選和精準醫學中的應用。

與此相比，PDO (Patient-derived Organoids) 技術，即患者來源的類器官技術，提供了一個三維細胞培養模型，能夠模擬真實的生物環境。這種技術的主要優勢在于它可以快速生成，非常適合進行藥物敏感性測試。但 PDO 技術在生成和擴展過程中仍然面臨一些挑戰。具體來說，雖然 PDO 技術可以在短時間內生成，但要將其擴展到足夠的規模以進行藥物測試，可能需要更多的時間和資源。此外，PDO 技術的復雜性也意味著需要專門的設備、耗材和技能來進行操作，這增加了其在臨床中的應用成本。

盡管類器官技術為醫學研究和治療帶來了巨大的潛力，但在實際應用中，這一技術仍然面臨著一系列的挑戰和難點。

在許多疾病的治療中，時間是至關重要的。特別是在腫瘤治療中，及時的干預往往意味著更高的治愈率和更好的生活質量。在臨床實踐中，治療決策通常在 14 天內做出，而當前的 PDO 生成時間框架可能會導致延誤。這意味著，患者可能需要等待較長的時間才能獲得治療建議，這無疑增加了治療的風險和不確定性。

盡管類器官技術在理論上具有巨大的潛力，但在實際應用中，這一技術仍然面臨著一系列的技術挑戰。例如，為了開發出具有臨床應用價值的診斷試驗，研究人員需要加速 PDO 的生成和功能測試。此外，從核心活檢中開發自動化程序也是一個技術難題。

隨著免疫療法在腫瘤治療中的應用越來越廣泛，免疫腫瘤學的研究也變得越來越重要。然而，要在類器官培養中重現生理免疫活動是一個巨大的挑戰。盡管已經有了一些初步的研究，例如外周血淋巴細胞和腫瘤類器官的共培養模型，但這一領域仍然有很多未知的問題需要研究人員去探索和解決。

在醫學研究領域，新技術的出現往往意味著新的機遇和挑戰。2022 年 6 月，Ding et al 提出一種名為 micro-organospheres (MOS) 技術^[1]。它作為類器官技術的一個新分支，近期逐漸受到了科研人員的關注。那么，MOS 技術到底是什么？它的技術路線是怎樣的？又為臨床實踐帶來了哪些優勢？

Micro-Organospheres (MOS) 是一種新型的微型類器官技術。與傳統的類器官技術不同，MOS 技術使用微滴乳化微流控技術從低體積患者組織中快速生成微型類器官。這些微型結構不僅在形態上與真實器官相似，而且在功能上也能夠模擬器官的關鍵功能。更為重要的是，MOS 的小尺寸和高表面積對體積比，使其易于被患者來源的免疫細胞滲透，這為免疫療法的研究和應用提供了新的機會。

MOS 技術的關鍵在于其獨特的生成方法。傳統的類器官技術往往需要較長的時間和復雜的步驟，而 MOS 技術則大大簡化了這一過程。通過微滴乳化微流控技術，研究人員可以從小部分組織活檢中快速生成數千個 MOS，這不僅大大提高了生成效率，而且降低了成本。更為重要的是，這種方法使得 MOS 技術在某些特定的應用中（如：T 細胞治療），擁有了獨特的優勢。

Ding et al 文獻中，通過對8名轉移性結直腸癌患者的臨床研究，結果顯示通過 MOS 試驗產生的報告可以控制在 14 天內（平均 10 天），而且與后續的臨床研究結果具有一致性。此外，MOS 保留了原始腫瘤組織的基質細胞和免疫細胞的活性，為測試免疫治療提供了有力的工具。這意味著，患者可以更早地獲得治療建議，從而提高治療的效果。當然，從實踐的角度而言，這項技術仍在早期的探索階段。因此還需要進行更多數據的驗證，以及進一步的評估。

隨著醫學研究的深入，類器官技術逐漸成為了一個研究熱點。這一技術不僅為基礎研究提供了一個有前景的研究平臺，而且為臨床藥敏試驗帶來了新的機遇。那么，面對未來，類器官技術在臨床藥敏試驗中的應用和發展會是怎樣的呢？

除了 MOS 技術外，還有許多其他的類器官技術正在被研究和開發。例如，患者來源的類器官與免疫細胞的共培養模型，微流控類器官芯片等都是潛在的研究方向。這些技術各有優勢，為臨床藥敏試驗提供了更為廣泛的選擇。

隨著精準醫學的發展，個性化治療成為了一個重要的研究方向。類器官技術為這一領域提供了一個有前景的研究平臺。通過對患者來源的類器官進行藥物敏感性測試，醫生可以為患者提供更為精確和個性化的治療建議。

隨著免疫療法在腫瘤治療中的應用越來越廣泛，如何確保免疫細胞的活性和效力成為了一個重要的研究方向。類器官技術為這一領域提供了一個有前景的研究平臺。例如，外周血淋巴細胞和腫瘤類器官的共培養模型已經被用于測試腫瘤反應性 T 細胞，這為免疫療法的研究和應用提供了新的思路。

類器官技術為醫學研究和治療帶來了新的機遇。隨著技術的不斷完善和應用，我們有理由相信，未來的醫學研究和治療將會變得更為精準和高效。但同時，我們也需要認識到，技術的成功應用需要各個學科的研究人員進行深入的合作和交流。

類器官的制備具有較高的操作和專業要求，丹納赫生命科學提供類器官研究從類器官制備到鑒定的完整解決方案，全面助力類器官的制備過程，輔助藥敏檢測實驗的研究開展。

丹納赫生命科學旗下貝克曼庫爾特自動化工作站 Biomek 系列，采用吸頭移液方法實現自動化實驗操作，是類器官自動化培養與換液的全能助手。可匹配后續核酸提取以及二代測序 DNA/RNA 建庫流程，實現從細胞培養到分析應用的全自動化。

對于有藥篩實驗需求的研究，可在 Biomek 自動化系統基礎上搭配 Echo 650 納升級移液工作站。利用 Echo 無接觸、體積小的特點，將化合物轉移到實驗板里。

使用一般的倒置顯微鏡較難清晰觀察到類器官的多層組織結構，因此需要利用到共聚焦成像、3D 成像等新技術手段。

丹納赫生命科學旗下徠卡顯微系統的 MICA 全場景顯微成像分析平臺，滿足不同檢測精細度及應用目的需要，還可以直接培養并觀察細胞。

丹納赫生命科學旗下的 ImageXpress Confocal HT. ai 智能型共聚焦高內涵成像與分析平臺，在藥效鑒定、藥毒性篩查、科學研究中提供各種類型類器官模型高通量成像與 3D 分析。

[1] Ding S, Hsu C, Wang Z, Natesh NR, Millen R, Negrete M, Giroux N, Rivera GO, Dohlman A, Bose S, Rotstein T, Spiller K, Yeung A, Sun Z, Jiang C, Xi R, Wilkin B, Randon PM, Williamson I, Nelson DA, Delubac D, Oh S, Rupprecht G, Isaacs J, Jia J, Chen C, Shen JP, Kopetz S, McCall S, Smith A, Gjorevski N, Walz AC, Antonia S, Marrer-Berger E, Clevers H, Hsu D, Shen X. ”Patient-derived micro-organospheres enable clinical precision oncology“. Cell Stem Cell. 2022 Jun 2;29(6):905-917.e6. doi: 10.1016/j.stem.2022.04.006.