韩国国内开发出一项能够以高分辨率实时观测“类器官”动态变化的技术。类器官是模拟人体器官结构和功能的三维微型器官，在各类疾病研究和新药开发中发挥着必不可少的作用。
KAIST称，物理学系教授 Park Yonggeun 研究团队与基础科学研究院（IBS）基因组编辑研究团研究团队以及TomoCube株式会社合作，开发出一种利用全息断层成像（holotomography）技术，高分辨率实时观测活体小肠类器官的成像技术，并于14日对外公布。
与二维细胞培养方法相比，类器官在更为精确再现生物组织结构和细胞组织方面具有优势。
但要完全理解类器官复杂结构及其动态生物学现象，则需要高分辨率的实时影像。
然而，既有成像技术大多需要进行荧光标记，这不仅耗时较多，还可能引发光毒性和光漂白问题。出于同样原因，无需标记即可对生物样本进行高分辨率实时观测的新型成像技术需求日益凸显。
为解决上述问题，联合研究团队引入了全息断层成像技术，在无需荧光等染色的情况下即可提供高分辨率图像，并能在不造成细胞损伤的前提下，长期实时观测类器官的动态变化。
该方法可在无标记的情况下实时观测三维生物样本：先在特殊培养基中培养来源于小鼠小肠的小肠类器官，再对其进行实时全息断层成像拍摄并开展分析。
这一技术已通过实验用小鼠的小肠类器官完成验证程序。
验证过程包括对类器官的生长模式、形态学变化以及蛋白质密度等进行定量评估，并在药物处理后观察其形态学变化，以分析细胞凋亡和存活率。
结果显示，联合研究团队成功捕捉到体内微型器官——类器官的高分辨率形态学细节以及其动态活动。同时，还能够实时观测到随时间推移类器官的生长模式以及细胞水平上的多种生命现象。
联合研究团队认为，本次研究成果不仅有望开启利用患者来源类器官实施个性化治疗的可能性，也将最大化其作为再生治疗手段的应用价值。
联合研究团队还表示，此次研究有望改变今后类器官研究的范式，通过更为精细的三维成像帮助理解细胞层面的多种生命现象，从而为医学与生命科学研究发挥奠基性作用。
此外，本研究在韩国研究财团领军研究项目、KAIST研究所及基础科学研究院的支持下完成。研究成果已于本月1日发表于国际学术期刊《Experimental & Molecular Medicine》在线版。
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