01、
精准医学和个性化医疗的新宠:PDOPDO(Patient-Derived Organoid), 即患者衍生的类组织器官,是有望提高新药研发效率和提高肿瘤治疗效果的新工具,不同于CDX (基于细胞系的异种移植肿瘤)和PDX(基于病人的异种移植肿瘤),是个性化治疗和精准医学的新宠儿。
目前PDO在技术应用上存在一些问题亟待解决,如培养技术仍不够成熟;有些癌症模型无法使用PDO进行建模;建模的效率不高等等。其中,各种肿瘤类器官细胞培养混合物由于成分复杂且粘稠,通常是手动操作,难以实现自动化,从而制约了其用于高通量和大规模应用。

Organoids登上了2019年《科学》杂质的封面
02、
SPT Labtech& Corning 康宁共同开发基于PDO+Matrigel混合物分液的解决方案dragonfly discovery是SPT Labtech 研发的多功能分液工作站,目前主要用于药物研发中的方法学开发(assay development)、高通量筛选(HTS) 以及酶和细胞学实验(enzyme based cell assay)。
DFD有以下独特的优势:
1. 超大的量程(200 nL- 4 mL)
2. 超低的死体积(<50 uL)
3. 超高的精度(12.5 nL )
4. 超快的速度(26秒完成384孔板分液)
5. 无视液体粘度(70%甘油,吐温,75%乙醇,各种Matrigel胶和基质胶)

dragonfly discovery
® from SPT Labtech
Matrigel
®是Corning公司分离自Engelbreth-Holm-Swarm (EHS) 小鼠肉瘤的可溶性基底膜提取物,主要适用于3D细胞的培养。Matrigel对温度非常敏感,超过10℃就会开始成胶,变得粘稠,因此需要在溶解后快速处理。

最近,SPT Labtech和Corning公司合作,共同开发类器官和Matrige胶的混合分液,通过dragonfly discovery成功将低至3 uL的人源肠类器官和Corning Matrigel混合物分配至96孔板,用于后续的forskolin-induced swelling (FIS) assay。

配备冷冻模块,10 min内保持matrigel在8℃以下

即便是粘稠的Matrigel和组织混合物也能完成分液

每一个液滴都能准确加入孔板正中央
03、实验结果Figure.1 Uniform domes dispensed in the center of each well. Representative image of uniform, single domes dispensed in each well of a 96-well microplate with one well digitally zoomed in. Images were taken with High-Content Screening Platform using a 2X objective.

Fig.1 96孔中,2倍镜下的organoid dome
Figure 2. Consistency of dispense within a plate. The number of organoids dispensed in each dome from three 96-well microplates was enumerated in order to calculate consistency across each plate. Each plate resulted in a CV of less than 18%

Fig.2 每个孔内organoid的数量是均一的
Figure 3. Representative images before and after forskolin addition. Representative photomicrographs demonstrating healthy and CF organoid swelling response under different conditions. Images were taken by High-Content Screening Platform using a 2X objective

Fig.3 Forskolin刺激后,在不同条件下的Organoid的反应
04、
结论PDO虽然有广泛的应用前景,如体外药敏检测等,但由于其培养基是天然提取物,价格很高,培养所涉及的多种细胞因子价格也不菲,因此降低成本,提高自动化程度和通量是进一步发展类器官平台的重要方向之一。目前,SPT Labtech成功将Corning Matrigel和类器官混合物在微缩化体系(3 uL/96孔,200 nL/384孔)中添加,正是朝着低成本化迈出重要的一步,更多的应用正在开发中,敬请期待。

3uL in 96孔板, 200 nL in 384孔板
完整视频: