什么是球體？

球體是指由細胞凝集而成的團塊。
球體是通過3D培養(yǎng)將數(shù)千個細胞凝集而成的球形組織，與2D細胞培養(yǎng)相比，能長時間維持高功能表達。由于它會形成代謝梯度，因此會出現(xiàn)不均勻的細胞分布，細胞與細胞外基質(zhì)（ECM：Extracellular Matrix）間或者細胞間會產(chǎn)生相互作用。此外，球體是神經(jīng)組織、胚狀體、肝細胞、腫瘤組織或乳腺來源細胞等多種細胞的聚集體。相對于2D細胞培養(yǎng)而言，它的結(jié)構(gòu)更接近于生理學上的構(gòu)造，因此可以在患病時高度再現(xiàn)多種組織的狀態(tài)。
出于這些特性，球體廣泛用于評估藥物有效性和毒性的篩查試驗。另外，以治療為目的將球體向患者移植的研究也正在進行，且在缺血性疾病及肝病治療方面，球體的有效性已獲認可。

什么是類器官？

類器官是指將球體進一步升級而具備臟器功能的細胞培養(yǎng)物。
真正的臟器因無法持續(xù)供應營養(yǎng)而無法培養(yǎng)。而類器官由于尺寸小且結(jié)構(gòu)簡單，因此能夠培養(yǎng)。類器官與球體的區(qū)別在于，球體是對簡單結(jié)構(gòu)細胞進行三維培養(yǎng)而成的細胞塊，而類器官則是為具備臟器的特定功能而由多個細胞構(gòu)成的更為復雜的組織。
類器官用于腦、脊髓、肺、腎臟、胃、腸道等各種臟器研究。另外，在癌癥研究領(lǐng)域，使用患者的腫瘤細胞制作類器官，將其作為目標模型進行研究。

球體的培養(yǎng)方法

常用的培養(yǎng)方法稱為單層培養(yǎng)（monolayer culture），細胞在平坦的單層上增殖。而當增殖的細胞覆蓋整個培養(yǎng)容器的培養(yǎng)面積時，增殖會由于出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象而受到抑制，或出現(xiàn)細胞死亡。而且，由于是平面增殖，細胞間的結(jié)合率低，難以再現(xiàn)生物體內(nèi)的環(huán)境。但是，3D培養(yǎng)的細胞是保持在生物體內(nèi)的形狀進行立體增殖。由于細胞間的結(jié)合率高，因此可以進行信息傳遞，能夠進行接近生物體內(nèi)環(huán)境的實驗。出于上述原因，單層的培養(yǎng)細胞存在可能無法評估藥物有效性等的問題。

一般來說，3D培養(yǎng)中會優(yōu)先選擇構(gòu)成細胞數(shù)相近、大小、形狀均勻的球體。而且是否可以大量制造也是一個十分重要的條件。
球體的培養(yǎng)方法有三種：用非粘附性培養(yǎng)板搖動培養(yǎng)；利用表面張力使細胞彼此粘附；一邊旋轉(zhuǎn)培養(yǎng)室一邊培養(yǎng)。下面介紹3種目前廣泛使用的培養(yǎng)方法。

• Non-adhesive surface細胞培養(yǎng)法

• 使用非粘附性培養(yǎng)板的培養(yǎng)法。非粘附性培養(yǎng)板是提高了表面親水性的細胞培養(yǎng)板。滴落在非粘附性培養(yǎng)板上的細胞懸浮在培養(yǎng)基中，細胞彼此粘附形成球體。搖動培養(yǎng)板還可以提高細胞的接觸概率。其優(yōu)點是可以根據(jù)培養(yǎng)板的大小一次性培養(yǎng)大量的球體。

• Hanging drop細胞培養(yǎng)法

• 此培養(yǎng)方法將懸浮在培養(yǎng)基的細胞液滴在培養(yǎng)板蓋的內(nèi)側(cè)，培養(yǎng)因表面張力而隆起的液滴。在重力作用下細胞向下聚集，細胞相互粘附來培養(yǎng)球體。其優(yōu)點是易于保持單個球體中的含有細胞數(shù)一致。

• Rotary細胞培養(yǎng)法

• 通過旋轉(zhuǎn)培養(yǎng)室來培養(yǎng)球體的方法。旋轉(zhuǎn)讓懸浮狀態(tài)的細胞均勻地彼此接觸，因此可以制造細胞數(shù)和大小都相對均等的球體。由于此方法能夠大量培養(yǎng)制作球體而備受矚目。

球體的觀察事例

在以下實例中，利用基恩士一體化熒光顯微成像系統(tǒng)BZ-X800，對通過透明化試劑Scale實施透明處理的HEK293球體進行觀察。死細胞發(fā)出紅光，可觀察不同條件下的死細胞分布及增減。

利用BZ系列的切片功能，即使觀察有厚度的樣品時也可不受背景散射光的影響。