类器官细胞活性检测知多少？

类器官（Organoids）是一种体外培养的三维细胞结构，它们能够模拟真实器官的组织结构和部分功能。类器官通常由干细胞或多能干细胞（如胚胎干细胞或诱导多能干细胞）通过自组织过程形成，它们可以自我组装成具有器官特异性的细胞类型和组织结构。

图1 类器官的应用领域 [1]

2D细胞活性检测十分成熟，大家熟知的经典检测试剂主要有CCK8、MTT等。然而，上述检测试剂应用于3D类器官时，可能因为类器官的结构复杂性和三维形态，导致检测试剂难以充分渗透和接触到所有细胞，从而影响检测结果的准确性。因此，对于3D类器官模型，ATP生物发光技术被认为是一种更简便、更准确的检测方法。这种方法通过测量细胞内ATP的含量来评估细胞活性，因为ATP与存在于类器官中的细胞数目直接呈正比。ATP生物发光技术的优势在于它不需要去除类器官培养基中的基质胶，简化了检测步骤，并且可以进行自动化高通量筛选，适合于3D肿瘤球和类器官增殖和毒性分析。

先让我们看看ATP检测3D类器官活性的原理。在类器官培养体系中，引入了一种高效的检测试剂，该试剂能够促使类器官裂解，从而释放出细胞内储存的ATP。随后，荧光素酶作为催化剂，将底物荧光素与ATP以及氧气进行反应，利用ATP中蕴含的能量，激发荧光素发出光子，产生可检测的光信号。这一发光过程的强度与样本中ATP的含量呈正比，而ATP的含量又直接反映了活细胞的数量。因此，通过精确测量发光信号的强度，我们能够对类器官中活细胞的总数进行准确定量，为评估类器官的活性和细胞数量提供了一种灵敏且可靠的检测手段。