类器官培养新选择：InSphero Gri3D水凝胶微腔板如何实现标准化3D细胞培养与高通量研究？

摘要

随着类器官和3D细胞培养技术在药物研发、疾病模型构建及精准医学研究中的广泛应用，研究人员对于培养体系的标准化、一致性和自动化能力提出了更高要求。Gri3D水凝胶微腔板（Gri3D Hydrogel Microcavity Plate）是InSphero推出的即用型3D培养平台，基于PEG水凝胶微腔技术，可实现均一化类器官形成、高通量培养以及高内涵成像分析，为标准化类器官研究提供新的技术选择。

关键词：类器官、3D细胞培养、Gri3D、水凝胶微腔板、PEG水凝胶、高内涵成像、药物筛选、毒性测试、疾病模型、InSphero

类器官培养新选择：InSphero Gri3D水凝胶微腔板如何实现标准化3D细胞培养与高通量研究？

近年来，类器官和球状体模型已经成为药物研发、肿瘤研究、毒理学评价以及再生医学领域的重要工具。然而，传统3D培养过程中经常面临类器官尺寸不均一、重复性不足、操作复杂以及难以兼容自动化筛选等问题。针对这些挑战，InSphero推出了Gri3D Hydrogel Microcavity Plate（水凝胶微腔板），利用PEG水凝胶微腔结构为研究人员提供一种更加标准化、可重复且适用于高通量研究的3D培养方案。本文将结合其技术特点和应用案例，对该平台进行系统介绍。

图：Gri3D水凝胶微腔板/Gri3D Hydrogel Microcavity Plate

Gri3D水凝胶微腔板是什么？

Gri3D水凝胶微腔板是一种基于PEG水凝胶微腔技术开发的即用型3D细胞培养平台，可用于高通量、标准化以及高重复性的类器官和球状体培养。与传统培养方法相比，该系统通过预制的细胞排斥性PEG水凝胶U形微腔结构，引导细胞在微腔内自然聚集形成组织结构，从而实现更加稳定和均一的类器官构建过程。

高一致性的类器官形成

Gri3D水凝胶微腔板采用预成型设计，开箱即可使用。由于PEG水凝胶具有细胞排斥特性，接种后的细胞能够自发聚集于微腔底部形成球状体或类器官。研究人员可以根据实验需求控制细胞数量，实现从几十个细胞到数千个细胞规模的标准化培养，从而获得尺寸均一、重复性良好的组织模型。

图1.预成型且可直接使用的Gri3D水凝胶微腔板，用于高一致性的类器官形成。

适用于高通量与标准化实验

Gri3D平台采用标准96孔板设计，可选择透明或黑色板型。每个孔位可包含31至121个微腔阵列，研究人员能够根据实验规模灵活选择不同配置。同时，底部材质可根据实验需求选择聚苯乙烯或COP材料，前者适用于生化检测及裂解分析，后者更适合高内涵成像研究。由于兼容ANSI/SLAS及SBS标准，Gri3D能够无缝接入自动化液体处理系统和高通量筛选平台。

图2.Gri3D板灵活易用，适用于高通量与标准化实验。

出色的光学成像性能

对于类器官研究而言，高质量成像往往是实验成功的重要环节。Gri3D水凝胶微腔板中的水凝胶含水量超过95%，具备良好的透明性，可有效减少光线折射和成像畸变。同时，所有类器官均位于统一成像平面，使其能够兼容共聚焦显微镜和高内涵成像系统，满足定量分析需求。

图3.由Gri3D板培养的肠道类器官成像。

便捷且低损耗的液体处理

培养基更换是长期培养过程中不可避免的操作。Gri3D平台设计了专用移液端口，在进行培养基交换时能够有效保护类器官结构，减少样品丢失风险。这种设计既适用于手工操作，也能够兼容自动化工作流程，有利于长期培养及动态追踪实验。

图4.Gri3D板移液端口可实现安全的培养基交换而不会丢失珍贵的类器官。

即用型设计降低3D培养门槛

与需要自行配置水凝胶或复杂基质体系的培养方法相比，Gri3D采用预制化设计，研究人员仅需完成细胞接种、培养和后续分析即可开展实验。这种即用型方案有助于提高实验效率，并降低不同实验人员之间的操作差异。

Gri3D水凝胶微腔板有哪些应用场景？

Gri3D已经被应用于多种正常组织和疾病模型研究，包括神经系统、肿瘤、肝脏、肠道、血管、免疫以及胚胎发育等多个方向。由于其具备高一致性和高通量特点，因此特别适用于药物筛选、毒性评价、疾病机制研究以及个体化医学相关研究。

目前已报道或验证的模型包括视网膜类器官、血脑屏障（BBB）模型、黑色素瘤模型、肝脏类器官、胰腺癌类器官、肠道类器官、肿瘤免疫共培养模型、骨髓与血管类器官以及原肠胚样结构（Gastruloid）等。

图5.Gri3D水凝胶微腔板应用案例。

Gri3D Hydrogel Microcavity Plate与Akura ULA Microplate如何选择？

2025年，InSphero完成对Gri3D相关技术的整合，使其在3D细胞培养领域形成了更加完整的产品体系。Gri3D Hydrogel Microcavity Plate与Akura ULA Microplate并非替代关系，而是针对不同研究需求设计的两类平台。

Gri3D平台的特点在于“单孔多类器官”，更加适用于复杂类器官模型构建、高内涵成像以及表型研究；而Akura ULA则采用“单孔单球体”设计，更适合标准化药物筛选和定量检测应用。在实际研究过程中，不少团队会先利用Gri3D建立疾病模型并开展表型观察，再利用Akura平台进行后续药物筛选和验证工作。

图6.Gri3D Hydrogel Microcavity Plate和Akura ULA Microplate的对比图。

Gri3D相关资源与技术资料

对于希望进一步了解Gri3D平台的研究人员，可以参考相关公开资料，包括产品手册、FAQ、操作指南以及应用案例等内容。这些资料有助于研究人员快速建立实验流程，并了解不同类器官模型的应用经验。

关于InSphero类器官培养平台及相关技术资料，也可参考：

https://www.mine-bio.com/InSphero/?utm_source=csdn&utm_medium=referral&utm_campaign=insphero_article

图7.Gri3D水凝胶微腔板的常问问题（FAQ）、产品手册、应用说明、操作指南等资源。

总结

Gri3D Hydrogel Microcavity Plate基于PEG水凝胶微腔技术，通过预制化设计实现了类器官培养的一致性、标准化和高通量化。其在均一化类器官形成、高内涵成像、自动化兼容以及长期培养等方面表现出明显优势，可广泛应用于疾病模型构建、药物筛选、毒性评价以及个体化医学研究。对于需要开展标准化3D培养研究的团队而言，Gri3D为类器官实验提供了一种值得关注的技术方案。

技术来源

本文基于InSphero、Gri3D,水凝胶微腔板,3D细胞培养,类器官,PEG水凝胶,高内涵成像,Akura ULA,药物筛选,上海曼博生物,器官芯片,肿瘤模型,毒性测试等公开资料整理，由曼博生物汇总编辑，内容用于科研交流与实验参考。相关产品信息、应用案例及技术参数请以官方公开资料为准。