基于相干拉曼成像技术，赋能类器官无标记可视化研究！

类器官是由成体干细胞、多能干细胞或患者肿瘤组织，在体外通过三维培养和自我组装，形成的与体内器官在结构、功能和遗传特征上高度相似的微型组织结构体。

对类器官的研究，科研人员重点关注其生长过程中的活力变化、脂代谢、药物作用、结构变化等，这些是破解疾病机制、推进药物研发的关键线索。虽然ATP活力检测法被广泛使用，但它需要裂解类器官才能提取ATP，无法继续用于后续培养、成像或药物作用追踪。而传统成像技术受限于标记依赖，荧光染色可能干扰实验结果，无法还原类器官最真实的生物学特征。

受激拉曼散射（SRS）技术打破了这一困境。无需荧光染料或探针，通过捕捉分子自身的振动特征，实现对类器官的无损成像，同时搭配多模态成像，全面探究类器官。

脂代谢紊乱与肥胖、糖尿病、非酒精性脂肪肝、神经退行性疾病等多种疾病密切相关，而类器官作为人体肝脏等组织的迷你模型，是研究脂代谢的理想载体。肝脏MASH模型（代谢功能障碍相关脂肪性肝炎模型，Metabolic Dysfunction-Associated Steatohepatitis），是当前脂代谢肝病、药物筛选的核心工具。用SRS技术可直接评估类器官病变状态，清晰呈现MASH模型中脂质的明显积累，结合光谱解混算法，进一步区分饱和/不饱和脂质、胆固醇沉积等不同脂质的形态与分布异质性（图1），为脂代谢紊乱相关疾病的机制研究提供了全新视角，也为相关药物的筛选提供了观测工具成为连接基础研究与临床转化的桥梁。

图1 肝脏类器官control组与MASH组成分分布及定量统计

药物研发的核心痛点之一，是难以精准观测药物在人体组织中的分布、摄取及作用效果。类器官的出现，为药物筛选提供了贴近人体的模型。

肿瘤类器官是从患者自身肿瘤组织体外构建的肿瘤模型，高度保留原发肿瘤的异质性、组织结构和分子特征，在抗肿瘤药物筛选中具有不可替代的优势。在个性化诊疗中，SRS技术可结合患者来源的肿瘤类器官，实现药物疗效的精准评估：非破坏性监测，追踪药物作用后肿瘤类器官的形态、代谢变化，快速筛选出最适合患者的治疗方案，为个性化抗癌提供关键支撑。

单一的SRS成像已能满足大部分类器官研究需求，但同时获取分子成分、结构形态、代谢状态等多维度信息时，SRS（相干拉曼）+SHG（二次谐波）+TPEF（双光子荧光）多模态成像，能实现“1+1+1>3”的效果。

SRS：分子层面无标记检测类器官内脂质、蛋白质、胆固醇等成分的分布，是多模态成像的核心基础。

SHG：结构层面无标记成像类器官内的胶原纤维等非中心对称结构，量化纤维的取向、厚度与分布。

TPEF：代谢层面无标记捕捉类器官内NAD(P)H和黄素类分子等内源性荧光信号，反映细胞的活性、代谢状态与氧化应激水平。

在心脏类器官中，通过SRS+SHG+TPEF多模态成像，同步获取蛋白脂质、胶原纤维分布、细胞氧化应激等信息，最大化利用样本，在心血管疾病研究中具有不可替代的价值，为抗纤维化药物筛选提供评价平台（图3）。

图3 心脏类器官control组与纤维化模型组多模态成像

从脂代谢的追踪，到药物的加速筛选，再到多模态成像的全方位解析，振电科技凭借UltraView以其无损伤、高分辨率、高特异性的优势，激活类器官的研究价值，推动生命科学研究从间接推测走向直接可视化。未来随着SRS技术的不断优化与进步，它将在类器官研究中实现更广泛的应用，无论是代谢疾病的机制破解、肿瘤的个性化诊疗，还是药物研发的效率提升，都将迎来新的突破。