本免费课程包括两个互动模块，旨在提供球状体和类器官培养模型技术和应用以及各种成像模式（包括高含量分析在内）的简明背景概述。
概述
球状体和类器官这两个术语都是指具有三维 (3D) 构象的培养模型，具有在 2D 单层细胞培养中无法实现的特定组织和结构。本课程涵盖关于 3D 培养物模型（用于模拟器官生理和疾病，包括球状体和类器官）应用和局限性的历史和基本信息。在整个课程中，您将有机会使用一系列交互式知识检查，评估您的学习体验。
本课程的主题包括：
模块 1：实验方法
- 关于 3D 培养物模型发展的见解
- 细胞来源
- 不同的 3D 培养物特征
- 3D 培养物体外操作的应用和方法
- 生理学和疾病培养和建模的技术方面
模块 2：成像模式
- 荧光基本原理
- 荧光报告
- 样品制备
- 3D 培养物的成像模式
- 高含量分析 (HCA) 原理
- 其他方面
生理学和疾病中的器官建模
3D 培养系统
这是描述球状体和类器官培养方法和应用的两部分系列中的第一部分。
完成本模块的学习后，您将能够：
- 讨论涉及 3D 培养模型历史的事件
- 了解与应用和限制相关的 3D 培养物的特性
- 描述不同的细胞来源和 3D 培养物模型的生长方法
- 讨论 3D 培养物的操作，模拟生理和疾病
- 描述 3D 培养物的技术方面
技术内容摘录
历史视角
- 从干细胞来源培养 3D 培养物的优势：
- 不需要永生化的细胞系
- 不需要动物模型/组织
- 个性化医学：使用来源于成人体细胞的多能干细胞产生 iPSC
类器官培养技术在过去十年中取得显著的进步，成功地开发出培养模型，涵盖多个成人器官，包括肠、胃、胰腺、结肠、肝脏和其他器官，并可用于研究发育和疾病。
从干细胞来源生长类器官模型避免使用通常不能充分代表疾病状态的永生化细胞系，并且避免使用动物组织。此外，可以通过将体细胞重编程为多能干细胞样状态，产生诱导的多能细胞或 iPSC，为个性化医学方法培养患者特异性类器官细胞。
历史视角
- 当前的培养系统融合>100 年研究积累的技术和知识
- 培养工具和试剂的开发
- 深入了解组织形态发生、功能、干细胞生物学的机制
干细胞衍生的类器官示例包括体外形成的上皮类器官细胞，或小内脏，其克隆性地衍生自单一肠干细胞。引人注目的衍生于 PSC 的类器官包括那些模拟大脑结构的类器官，例如，胚胎干细胞 (ESC) 的极化皮质组织、诱导多能干细胞 (iPSC) 的大脑类器官，以及来自 ESC 的视杯结构。这些复杂的培养模型提供微环境、发育和空间线索，这些都是从干细胞体外复制组织形态和功能所必需。
生理学和疾病中的器官建模
成像模式
这是描述各种成像模式的两部分系列的第二部分。
完成本模块的学习后，您将能够：
- 描述荧光过程的主要原理，并解释如何以及为什么不同的荧光团可以同时用于区分同一样品中的特征
- 讨论荧光报告类型（荧光染料和缀合物、基于抗体的 IF、蛋白质）及其对研究不同生物学问题（生长、细胞内过程）的适用性
- 区分 3D 物体的不同光学发光类型，并给出 3D 成像模式的关键特征
- 解释光毒性的原因，列出活细胞中可见和细微的表现
- 讨论在实时成像过程中减少光毒性的方法及其原理
- 解释高含量筛选的原理及其组成部分
- 描述一个多重检测的示例，显示 3D 癌症培养物中的药物活性
技术内容摘录
高含量分析 (HCA) 原理
HCA 阶段
- 实验条件摸索
- 图象采集
- 图像分析
- 数据分析
HCA 实验包括四个主要阶段，即检测开发、图像采集、图像分析和数据分析。
在检测开发过程中，多参数检测的配置，包括细胞靶标、报告特征（包括荧光团发射和作用模式）以及可测量的检测输出，需要通过传统方法测试每个检测，进行定义和验证。
HCA 依赖于一套综合工具。其中包括针对高含量细胞检测性能进行优化的试剂盒和试验方案。自动成像仪器系统可能适用于活细胞分析和动力学检测、固定终点检测，并结合采集算法。自动成像分析算法旨在处理和分析图像以提取定量信息。数据存储和管理必须允许快速检索数据和测量结果。HCA 需要图像数据可视化和分析的软件工具。可以使用生物信息学工具将这些数据与已发表的数据联系起来。
生理学和疾病中的器官建模
3D 培养系统
这是描述球状体和类器官培养方法和应用的两部分系列中的第一部分。
完成本模块的学习后，您将能够：
- 讨论涉及 3D 培养模型历史的事件
- 了解与应用和限制相关的 3D 培养物的特性
- 描述不同的细胞来源和 3D 培养物模型的生长方法
- 讨论 3D 培养物的操作，模拟生理和疾病
- 描述 3D 培养物的技术方面
技术内容摘录
历史视角
- 从干细胞来源培养 3D 培养物的优势：
- 不需要永生化的细胞系
- 不需要动物模型/组织
- 个性化医学：使用来源于成人体细胞的多能干细胞产生 iPSC
类器官培养技术在过去十年中取得显著的进步，成功地开发出培养模型，涵盖多个成人器官，包括肠、胃、胰腺、结肠、肝脏和其他器官，并可用于研究发育和疾病。
从干细胞来源生长类器官模型避免使用通常不能充分代表疾病状态的永生化细胞系，并且避免使用动物组织。此外，可以通过将体细胞重编程为多能干细胞样状态，产生诱导的多能细胞或 iPSC，为个性化医学方法培养患者特异性类器官细胞。
历史视角
- 当前的培养系统融合>100 年研究积累的技术和知识
- 培养工具和试剂的开发
- 深入了解组织形态发生、功能、干细胞生物学的机制
干细胞衍生的类器官示例包括体外形成的上皮类器官细胞，或小内脏，其克隆性地衍生自单一肠干细胞。引人注目的衍生于 PSC 的类器官包括那些模拟大脑结构的类器官，例如，胚胎干细胞 (ESC) 的极化皮质组织、诱导多能干细胞 (iPSC) 的大脑类器官，以及来自 ESC 的视杯结构。这些复杂的培养模型提供微环境、发育和空间线索，这些都是从干细胞体外复制组织形态和功能所必需。
生理学和疾病中的器官建模
成像模式
这是描述各种成像模式的两部分系列的第二部分。
完成本模块的学习后，您将能够：
- 描述荧光过程的主要原理，并解释如何以及为什么不同的荧光团可以同时用于区分同一样品中的特征
- 讨论荧光报告类型（荧光染料和缀合物、基于抗体的 IF、蛋白质）及其对研究不同生物学问题（生长、细胞内过程）的适用性
- 区分 3D 物体的不同光学发光类型，并给出 3D 成像模式的关键特征
- 解释光毒性的原因，列出活细胞中可见和细微的表现
- 讨论在实时成像过程中减少光毒性的方法及其原理
- 解释高含量筛选的原理及其组成部分
- 描述一个多重检测的示例，显示 3D 癌症培养物中的药物活性
技术内容摘录
高含量分析 (HCA) 原理
HCA 阶段
- 实验条件摸索
- 图象采集
- 图像分析
- 数据分析
HCA 实验包括四个主要阶段，即检测开发、图像采集、图像分析和数据分析。
在检测开发过程中，多参数检测的配置，包括细胞靶标、报告特征（包括荧光团发射和作用模式）以及可测量的检测输出，需要通过传统方法测试每个检测，进行定义和验证。
HCA 依赖于一套综合工具。其中包括针对高含量细胞检测性能进行优化的试剂盒和试验方案。自动成像仪器系统可能适用于活细胞分析和动力学检测、固定终点检测，并结合采集算法。自动成像分析算法旨在处理和分析图像以提取定量信息。数据存储和管理必须允许快速检索数据和测量结果。HCA 需要图像数据可视化和分析的软件工具。可以使用生物信息学工具将这些数据与已发表的数据联系起来。
仅供科研使用，不可用于诊断目的。