
4Dcell SmartSphero®一个旨在解决传统类器官培养痛点的高通量、高一致性3D类器官/球体培养平台。其核心是一项名为APT®(锚点技术) 的创新,通过将每个球体固定在同一焦平面上,彻底改变了类器官培养的便捷性、可重复性和通量,是构建非收缩性组织模型的主力技术平台。

🎯 主要用途
SmartSphero®平台专为标准化、大规模地生成和培养3D球体及类器官而设计,主要服务于:
- 药物发现与毒性评估:其高通量特性非常适合进行药物筛选、毒性测试以及DMPK(药物代谢及药代动力学)研究,能提供大量均一、可靠的数据点。
- 复杂疾病模型构建:支持构建肿瘤、肾脏、肝脏、脑、肠道等多种组织来源的类器官模型,尤其适用于肿瘤微环境、免疫共培养和血管化等复杂系统的研究。
- 基础研究与转化医学:为发育生物学、干细胞分化、宿主-病原体相互作用等基础研究,以及患者来源类器官(PDO) 的药敏检测等转化医学研究,提供了可靠的平台。
💡 使用场景
- 肿瘤学研究:用于构建乳腺癌、肺癌等血管化、免疫活性肿瘤类器官模型,以研究肿瘤侵袭、药物反应及肿瘤微环境。附件中的案例研究显示,该平台成功用于构建血管化、具有免疫能力的乳腺癌模型,实现了肿瘤类器官的多重排布、尺寸均一控制,并能在胶原蛋白中与巨噬细胞和内皮细胞共培养,在7天内诱导出侵袭表型。
- 药物筛选:进行高通量化合物筛选、剂量反应曲线测定和多终点分析。
- 干细胞研究:用于间充质干细胞(MSC) 等细胞的3D分化及球体形成研究。
✨ 优势与特点
SmartSphero®的核心优势在于其独特的工程设计,解决了传统悬浮培养的诸多痛点:
- 革命性的APT®锚点技术:这是其最核心的优势。通过每个微孔底部的物理锚点,将球体牢牢固定,彻底解决了换液、加药等操作中球体丢失的问题。数据显示,使用APT技术后,即使在剧烈换液条件下,球体损失率也从86%骤降至12%以下。
- 所有球体位于同一焦平面:因为被锚定在微孔底部,所有球体都处于相同的z轴高度。这使得高通量自动化成像成为可能,无需手动对焦,极大地提高了成像效率和数据质量。
- 超高的尺寸均一性 (>95%):通过精心设计的微孔几何形状(锥形)和锚点,引导细胞自组装,确保了球体大小和形状的高度一致,变异系数(CV)通常低于10%。附件文件也明确指出其尺寸和形状的重现性超过95%。
- 极高的通量与统计效能:在标准96孔板的每个孔中可包含多达55个微孔,24孔板每孔最多可达91个微孔,单块板即可生成数千个(最高5280个)均一的类器官,为实验提供强大的统计学效力。
- 操作简便,兼容自动化:采用即用型(Ready-to-use)设计,无需特殊设备,可直接接种细胞,并兼容现有标准液体处理和成像系统,无缝对接自动化平台。
- 光学透明,支持长时培养:水凝胶基质光学透明,完全兼容明场、荧光、共聚焦等多种高分辨显微技术。同时支持数周以上的长期稳定培养,且球体存活率可维持在85%以上。
📄 典型应用文献
官方和学术资料中提及了以下应用案例:
- 血管化免疫活性乳腺癌模型:这是附件文件中的核心案例。研究人员利用SmartSphero®板结合灌流系统,成功构建了包含肿瘤细胞、巨噬细胞和内皮细胞的血管化、免疫活性乳腺癌模型。该模型在7天内保持了>85%的细胞活力,并能快速诱导侵袭表型,展现了其在精准肿瘤学和药物反应预测中的巨大潜力。
- 肾脏、心脏等类器官模型:官网资料展示了该技术在肾脏模型和心脏类器官研究中的应用,证明了其广泛的适用性。
🛠️ 相关产品(订货电话:13466675923)
SmartSphero®平台的核心产品是系列化的3D细胞培养板:
- 核心耗材:
- SmartSphero 96孔板:每孔含19或55个微孔,高通量筛选的理想选择。
- SmartSphero 24孔板:每孔含19或91个微孔,适合需要更多样本或复杂共培养的实验。
- 所有培养板均采用#1.5玻璃底,兼容SLAS/ANSI标准,可用于自动化设备。
- 可选定制服务:
- ECM包被:可选的细胞外基质(如胶原蛋白)包被,以增强球体与锚点的粘附或模拟特定组织环境。
- NAMs设计服务:4Dcell提供基于SmartSphero平台的新方法学(NAMs)定制开发服务,根据客户特定的生物学问题构建定制化的非收缩性组织/疾病模型。
总的来说,SmartSphero®通过其创新的APT®锚点技术,将类器官培养从一项充满不确定性的手工技艺,转变为一个标准化、高通量、高内涵的自动化研究平台,特别适合需要大规模、均一、可靠的3D模型来进行药物筛选或复杂疾病机制研究的场景。













