脑类器官无标记形态与光学相位分析
明场记录整体外形，定量斜背照明显微成像分析近表面细胞、花环结构和局部折射率。
用途与模型
- 研究用途
- 脑类器官质量表征、疾病表型比较及后续药物研究的成像基础。
- 模型与细胞来源
- 结节性硬化症患者、健康对照及同基因背景脑类器官；6 个细胞系用于相应实验。
- 方法版本
- 2024 年 qOBM/明场脑类器官分析版本
- 实验形式
- 明场与 qOBM 连续成像；中尺度灌流装置和早期常规培养分别登记，局部区域另用高倍物镜。
材料与平台
- 脑类器官与培养装置
- 研究在第 15–42 天比较不同细胞背景，早期包括两种培养方式，后期以装置内培养为主。
- qOBM 与明场显微镜
- 相位成像用于局部折射率和结构分析，明场用于整体大小和形状。
- Fiji、MATLAB 与组织学参照
- 形态、纹理和花环结构分析，另以苏木精/油红 O 等组织学结果作参照。
测量指标与分析
- 直径与外形指标
- 花环数量/腔体结构
- 局部折射率
- 纹理与空间结构特征
按细胞背景和培养时间比较；不同质量筛选及图像区域使用相应样本子集，整体形态与局部光学指标分别解释。
研究设计与结果
方法可行性研究
- 研究设计
- 患者/对照及同基因背景模型的连续光学测量，并与组织学特征对照。
- 测试范围
- 共成像 24 个对照和 24 个疾病类器官；4 次独立实验，每次约 6–8 个类器官。各时间点和指标筛选后数量不同。
- 参照体系
- 对照、TSC 背景与同基因背景模型，明场和组织学测量。
- 研究结果
- 整体平均外形未呈一致显著差异；疾病模型后期变异、花环和高折射率结构出现相应差别。
适用条件与研究局限
- qOBM 在本研究的可见深度和视野内表征结构，深部整器官组成需其他检测。
- 高折射率结构的化学身份仍需专门验证。
- 两种早期培养方式及不同分析子集需分别考虑；本研究未开展药物效应测试。
来源与原文
- Non-invasive label-free imaging analysis pipeline for in situ characterization of 3D brain organoids原始研究 · Scientific Reports · 2024-09-27