CN110283724A - 一种高通量类器官表型筛查系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种高通量类器官表型筛查系统和方法，使用微流体芯片对类器官进行固定与片上培养。通过固定类器官，微流体芯片可以实现更高的成像精度和通量。此外，片上培养的能力也可以最大地减少人力操作。在二者结合的情况下，可以使用自动化技术，利用程序控制微流体芯片的液体操控以及类器官成像与分析。

Description

一种高通量类器官表型筛查系统和方法

技术领域

本发明实施例涉及生物检测技术领域，具体涉及一种高通量类器官表型筛查系统和方法。

背景技术

OrganoPlate是一种微流体三维细胞培养芯片。每个芯片上集成了96个微管道结构。每个微管道结构由平行的，且半分隔的两条平直微管道组成。在使用时，可以将细胞与凝胶基质结合注入其中一条管道，并由另一条管道提供培养物质。

OrganoPlate的微流体芯片设计目标为实现微流体管道内的类器官形成，因而其注入的物质主要为尚未形成三维结构的分散细胞。而本申请所描述的微流体芯片的设计目标为实现成熟类器官(类器官的形成培养不在本申请覆盖范围内)的固定与片上培养。高通量成像与图像分析方法：OrganoPlate技术不包含高通量成像与图像分析方法。

专利申请WO2106069624公开了一种微流体芯片，一种高通量成像方法以及一种图像分析方法组成。微流体芯片：提出的微流体芯片用于固定秀丽体隐杆线虫，且不具有线虫的片上培养能力。线虫在固定后，无法再次从芯片上取出。高通量成像与图像分析方法，通过渐变微流体管道实现对线虫的固定。在实际操作中，线虫的固定位置在管道中会出现一定的不确定性。此外，由于固定线虫所需液压较高，会造成芯片的弹性形变。

高通量化合物筛查是现代医药研发的重要技术。目前，高通量筛查主要基于体外细胞培养(invitro cell culture)展开。此类模型的优点是使用便利，可重复性高且价格低廉。然而体外细胞培养与体内器官生理差异较大，因而无法完整复现疾病病理，造成其转化率低的特点，既在体外细胞培养模型中被发现有效的化合物，在动物实验中有效的几率极低。为了提高高通量化合物筛查的转换率，科研人员提出了使用小型动物模型(smallanimal model)或者类器官(organoid)替代体外细胞培养作为筛查模型。其中，类器官是由一种或多种细胞联合培养形成的三维结构，相比体外细胞培养在生理特征上更加接近人体器官。在实验中，类器官已被证明有更强的化合物筛选能力。

目前，类器官根据培养方法、组成细胞的不同已经发展出多种类别(肿瘤类器官、脑类器官、肠道类器官等)。同时，类器官培养方法也趋于成熟。目前市场上已出现多家提供类器官培养器材或成熟类器官的供应商。然而，类器官的筛查技术仍有待发展。当前类器官的成像大多需要将成熟类器官置于多孔板中，并等待类器官自然沉降至孔底再进行成像。这造成了以下几个问题，在移动多孔板的过程中(如在不同高度、不同孔间移动)，孔中的培养液会带动类器官晃动，造成同一类器官在不同成像面上的位移，并导致图像模糊，甚至无法分析。且在对不同孔中的类器官成像时，需要等待类器官停止晃动再进行成像，造成通量的大幅下降。在多次成像间，同一孔中类器官的位置将不可避免(如在更换培养液的过程中)地发生改变。因此如果孔中存在多个类器官，则无法对单个类器官进行多次成像跟踪。目前的类器官成像由于涉及大量移液与成像操作，需要人工控制，因而通量较低且人力成本较高。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种高通量类器官表型筛查系统和方法，以解决现有技术中由于在对不同孔中的类器官成像时，需要等待类器官停止晃动再进行成像而导致的目前的类器官成像由于涉及大量移液与成像操作，需要人工控制，因而通量较低且人力成本较高的问题。

根据本发明实施例的第一方面，提供一种高通量类器官表型筛查系统，其特征在于，包括微流体芯片、成像模块和分析模块；

所述微流体芯片用于固定并培养类器官；所述微流体芯片包括多个微流体通道，相邻的所述微流体通道间开设有漏斗形微孔，所述漏斗形微孔用于固定并培养所述类器官；

所述成像模块用于逐个获取微流体芯片中各所述漏斗形微孔中的所述类器官的三维图像；

所述分析模块用于基于所述三维图像提取所述类器官的表型特征，并基于已训练的分类器分析待评估药物，以降低微流体芯片造成的误差，评价待评估药物和已知阳性药物分别在所述类器官中的调节作用的相似度。

进一步地，每个所述微流体通道呈S型，所述微流体通道高度相同。

进一步地，所述漏斗形微孔的斗部直径与需固定的所述类器官最大直径相同，所述漏斗形微孔的开口直径小于所述类器官最小直径的10％～25％。

进一步地，还包括载物台，所述成像模块固定在所述载物台上，所述载物台还用于放置固定有类器官的微流体芯片，基于预设的控制方法逐个将所述漏斗形微孔移至所述成像模块的成像范围内，并自动调整载物台高度，基于预设的标识刻痕定位漏斗形微孔的上表面，以供所述成像模块基于已知的漏斗形微孔的高度及垂直方向成像精度，获取所述漏斗形微孔中的所述类器官的三维图像。

进一步地，所述分析模块还用于对所述表型特征不明的疾病模型，基于预先训练的神经网络模型对所述三维图像进行分析，以评价待评估药物和已知阳性药物分别在所述类器官中的调节作用的相似度。

根据本发明实施例的第二方面，提供一种高通量类器官表型筛查方法，包括：

将含有类器官的悬浊液从入口注入微流体芯片，所述微流体芯片包括多个微流体通道，相邻的所述微流体通道间开设有漏斗形微孔；所述类器官在流向出口时被随机分流并吸入所述漏斗形微孔，并在所述漏斗形微孔两端压力差下被固定在所述漏斗形微孔中；

逐个获取微流体芯片中各所述漏斗形微孔中固定的所述类器官的三维图像；

基于所述三维图像提取所述类器官的表型特征，并基于已训练的分类器分析待评估药物，以降低微流体芯片造成的误差，评价待评估药物和已知阳性药物分别在所述类器官中的调节作用的相似度。

进一步地，每个所述微流体通道呈S型，所述微流体通道高度相同。

进一步地，逐个获取微流体芯片中各所述漏斗形微孔中固定的所述类器官的三维图像，具体包括：

将所述微流体芯片置于配备有所需滤镜、物镜、摄像机的倒置显微镜的载物台上，基于预设的控制方法逐个将所述漏斗形微孔移至所述倒置显微镜的成像范围内，并自动调整载物台高度，基于预设的标识刻痕定位漏斗形微孔的上表面，以供所述倒置显微镜基于已知的漏斗形微孔的高度及垂直方向成像精度，获取所述漏斗形微孔中的所述类器官的三维图像。

进一步地，获取所述漏斗形微孔中的所述类器官的三维图像，具体包括：

控制载物台、滤镜转轮与摄像机，在各个垂直成像面对类器官进行白光通道与各个标记物的成像，并将图像按序以预设文件名结构存储。

进一步地，还包括：

对所述表型特征不明的疾病模型，基于预先训练的神经网络模型对所述三维图像进行分析，以评价待评估药物和已知阳性药物分别在所述类器官中的调节作用的相似度。

本发明实施例具有如下优点：使用微流体芯片对类器官进行固定与片上培养。通过固定类器官，微流体芯片可以实现更高的成像精度和通量。此外，片上培养的能力也可以最大地减少人力操作。在二者结合的情况下，可以使用自动化技术，利用程序控制微流体芯片的液体操控以及类器官成像与分析。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明实施例提供的一种高通量类器官表型筛查系统示意图；

图2为本发明实施例提供的微流体芯片具体结构示意图；

图3为本发明实施例提供的漏斗形微孔结构示意图；

图4为本发明实施例提供的在漏斗形微孔培养类器官效果示意图；

图5为本发明实施例提供的高通量类器官表型筛查系统方法示意图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

目前，类器官根据培养方法、组成细胞的不同已经发展出多种类别(肿瘤类器官、脑类器官、肠道类器官等)。同时，类器官培养方法也趋于成熟。目前市场上已出现多家提供类器官培养器材或成熟类器官的供应商。

然而，类器官的筛查技术仍有待发展。当前类器官的成像大多需要将成熟类器官置于多孔板中，并等待类器官自然沉降至孔底再进行成像。这造成了以下几个问题，在移动多孔板的过程中(如在不同高度、不同孔间移动)，孔中的培养液会带动类器官晃动，造成同一类器官在不同成像面上的位移，并导致图像模糊，甚至无法分析。且在对不同孔中的类器官成像时，需要等待类器官停止晃动再进行成像，造成通量的大幅下降。在多次成像间，同一孔中类器官的位置将不可避免(如在更换培养液的过程中)地发生改变。因此如果孔中存在多个类器官，则无法对单个类器官进行多次成像跟踪。目前的类器官成像由于涉及大量移液与成像操作，需要人工控制，因而通量较低且人力成本较高。

因此本发明各实施例使用微流体芯片对类器官进行固定与片上培养。通过固定类器官，微流体芯片可以实现更高的成像精度和通量。此外，片上培养的能力也可以最大地减少人力操作。在二者结合的情况下，可以使用自动化技术，利用程序控制微流体芯片的液体操控以及类器官成像与分析。以下将通过多个实施例进行展开说明和介绍。

图1为根据本发明实施例的一种高通量类器官表型筛查系统，包括微流体芯片10、成像模块和分析模块；

所述微流体芯片10用于固定并培养类器官；所述微流体芯片10包括多个微流体通道101，相邻的所述微流体通道101间开设有漏斗形微孔102，所述漏斗形微孔102用于固定并培养所述类器官；

所述成像模块用于逐个获取微流体芯片10中各所述漏斗形微孔102中的所述类器官的三维图像；

所述分析模块用于基于所述三维图像提取所述类器官的表型特征，并基于已训练的分类器分析待评估药物，以降低微流体芯片10造成的误差，评价待评估药物和已知阳性药物分别在所述类器官中的调节作用的相似度。

在本实施例中，作为一种优选的实施方式，提供一种微流体芯片10，用于培养并固定类器官，使用过程中，含有类器官的悬浊液从微流体芯片10入口被注入微流体通道101，相邻的微流体通道101通过漏斗形微孔102连通，且同一个微流体通道101至多连接一个漏斗形微孔102的斗部和一个漏斗形微孔102的开口部；在流向微流体芯片10出口的过程中，被随机分流并吸入漏斗形微孔102。进入漏斗形微孔102的类器官将在漏斗形微孔102两端压力差下被固定在漏斗形微孔102之中，同时阻塞微孔中的液体流动，使后续进入微流体通道101的类器官不再被同一漏斗形微孔102分流固定。完成类器官固定后，微流体芯片10中各漏斗形微孔102中应各有1个类器官。此时可将类器官培养液从微流体芯片10入口持续注入，以实现类器官在微流体芯片10中的长期培养。除培养液外，在成像前也可注入染色剂、固定剂等对特定细胞表面受体或生物分子进行标记，以便于提取复杂表型。

在上述实施例的基础上，每个所述微流体通道101呈S型，所述微流体通道101高度相同。

在本实施例中，作为一种优选的实施方式，图1中微流体通道101只是示意的，并不表示该微流体通道101为柱状，在本实施例中，优选的，微流体通道101呈S型，相邻管道间开有漏斗形微孔102。微流体通道101整体高度一致。

在上述各实施例的基础上，所述漏斗形微孔102的斗部直径与需固定的所述类器官最大直径相同，所述漏斗形微孔102的开口直径小于所述类器官最小直径的10％～25％。

在本实施例中，作为一种优选的实施方式，微流体通道101整体高度一致。漏斗形微孔102斗部尺寸与需要固定的类器官最大直径保持一致，开口大小小于类器官直径的15％。

如图3中所示，漏斗形微孔为一体成型，漏斗形微孔包括第一柱状段1021、半圆球段1022和第二柱状段1023；第一柱状段1021的直径与半圆球段1022直径相同，第二柱状段1023连通半圆球段1022的半圆中心，第一柱状段1021和半圆球段1022用于固定类器官，其直径与需要固定的类器官最大直径保持一致，开口大小小于类器官直径的15％；第二柱状段1023则需要较小的直径，其直径小于所述类器官最小直径的10％～25％。

如图3中所示，在本实施例中，微流体通道101直径1500mm，第一柱状段1021、半圆球段1022和第二柱状段1023长度分别为800mm、400mm和200mm，第一柱状段1021、半圆球段1022直径为800mm，第二柱状段1023直径为150mm。

如图4中所示，进入漏斗形微孔102的类器官将在漏斗形微孔102两端压力差下被固定在漏斗形微孔102之中，同时阻塞微孔中的液体流动，如图4中所示，使后续进入微流体通道101的类器官不再被同一漏斗形微孔102分流固定

在上述各实施例的基础上，还包括载物台，所述成像模块固定在所述载物台上，所述载物台还用于放置固定有类器官的微流体芯片10，基于预设的控制方法逐个将所述漏斗形微孔102移至所述成像模块的成像范围内，并自动调整载物台高度，基于预设的标识刻痕定位漏斗形微孔102的上表面，以供所述成像模块基于已知的漏斗形微孔102的高度及垂直方向成像精度，获取所述漏斗形微孔102中的所述类器官的三维图像。

在本实施例中，作为一种优选的实施方式，微流体芯片10中培养的类器官，其位置由漏斗形微孔102确定，且由于受漏斗形微孔102两端压力差固定，不会受到晃动、漂浮等不利于成像的因素影响。因此，利用自动化程序操控可在水平面、垂直面移动的载物台，逐个将漏斗形微孔102及其所固定的类器官移动至显微镜成像面，并通过荧光显微、共焦显微等手段对类器官进行高内涵、高速三维成像。其步骤为，将固定有类器官的微流体芯片10置于配备有所需滤镜、物镜、摄像机的倒置显微镜的载物台上。此后，自动化程序依据事先输入的微流体芯片10结构，控制载物台，逐个将漏斗形微孔102移动至倒置显微镜的成像范围内。此后程序自动调整载物台高度，并依据标识刻痕定位倒置显微镜的上表面。根据已知的倒置显微镜高度以及用户设定的垂直方向成像精度，程序控制载物台、滤镜转轮与摄像机，在各个垂直成像面对类器官进行白光通道与各个标记物的成像，并将图像按序以特定文件名结构存储至计算机。

本实施例使用微流体芯片10对类器官进行固定与片上培养。通过固定类器官，微流体芯片10可以实现更高的成像精度和通量。此外，片上培养的能力也可以最大地减少人力操作。在二者结合的情况下，可以使用自动化技术，利用程序控制微流体芯片10的液体操控以及类器官成像与分析。

在上述各实施例的基础上，所述分析模块还用于对所述表型特征不明的疾病模型，基于预先训练的神经网络模型对所述三维图像进行分析，以评价待评估药物和已知阳性药物分别在所述类器官中的调节作用的相似度。

在本实施例中，作为一种优选的实施方式，分析模块用于提取被固定的类器官所含的表型特征，并评估药物效果。实现方法有二。其一，利用图像分析算法对获取的高精度三维图像进行分析，对如细胞存活比例、聚合度、细胞核染色等基础表型特征进行提取。基于提取的表型特征，结合预设的控制组设置，利用机器学习算法训练分类器并应用于待评估药物的分析，其目的为低效微流体芯片10本身造成的系统偏差，并评估化合物在该类器官模型(或多种类器官模型中)的调节作用与已知阳性药的相似度。在多种类器官模型，多表型特征上与多种阳性药产生相似调节作用的化合物可作为候选化合物进入下一轮筛选。其二，对于适用基础表型特征不明的疾病模型，可利用深度学习算法对经过初步处理的原始图像直接进行分析，以达到与实现方法一相同的效果。

本实施例中还提供一种高通量类器官表型筛查方法，包括：

S1、将含有类器官的悬浊液从入口注入微流体芯片，所述微流体芯片包括多个微流体通道，相邻的所述微流体通道间开设有漏斗形微孔；所述类器官在流向出口时被随机分流并吸入所述漏斗形微孔，并在所述漏斗形微孔两端压力差下被固定在所述漏斗形微孔中；

S2、逐个获取微流体芯片中各所述漏斗形微孔中固定的所述类器官的三维图像；

S3、基于所述三维图像提取所述类器官的表型特征，并基于已训练的分类器分析待评估药物，以降低微流体芯片造成的误差，评价待评估药物和已知阳性药物分别在所述类器官中的调节作用的相似度。

在本实施例中，作为一种优选的实施方式，提供一种微流体芯片，用于培养并固定类器官，使用过程中，含有类器官的悬浊液从微流体芯片入口被注入微流体通道，在流向微流体芯片出口的过程中，被随机分流并吸入漏斗形微孔。进入漏斗形微孔的类器官将在漏斗形微孔两端压力差下被固定在漏斗形微孔之中，同时阻塞微孔中的液体流动，使后续进入微流体通道的类器官不再被同一漏斗形微孔分流固定。完成类器官固定后，微流体芯片中各漏斗形微孔中应各有1个类器官。此时可将类器官培养液从微流体芯片入口持续注入，以实现类器官在微流体芯片中的长期培养。除培养液外，在成像前也可注入染色剂、固定剂等对特定细胞表面受体或生物分子进行标记，以便于提取复杂表型。

在上述实施例的基础上，每个所述微流体通道呈S型，所述微流体通道高度相同。

在本实施例中，作为一种优选的实施方式，微流体通道呈S型，相邻管道间开有漏斗形微孔。微流体通道整体高度一致。

在上述各实施例的基础上，所述漏斗形微孔的斗部直径与需固定的所述类器官最大直径相同，所述漏斗形微孔的开口直径小于所述类器官最小直径的10％～25％。

在本实施例中，作为一种优选的实施方式，微流体通道整体高度一致。漏斗形微孔斗部尺寸与需要固定的类器官最大直径保持一致，开口大小小于类器官直径的15％。

在上述各实施例的基础上，逐个获取微流体芯片中各所述漏斗形微孔中固定的所述类器官的三维图像，具体包括：

将所述微流体芯片置于配备有所需滤镜、物镜、摄像机的倒置显微镜的载物台上，基于预设的控制方法逐个将所述漏斗形微孔移至所述倒置显微镜的成像范围内，并自动调整载物台高度，基于预设的标识刻痕定位漏斗形微孔的上表面，以供所述倒置显微镜基于已知的漏斗形微孔的高度及垂直方向成像精度，获取所述漏斗形微孔中的所述类器官的三维图像。

在本实施例中，作为一种优选的实施方式，微流体芯片中培养的类器官，其位置由漏斗形微孔确定，且由于受漏斗形微孔两端压力差固定，不会受到晃动、漂浮等不利于成像的因素影响。因此，利用自动化程序操控可在水平面、垂直面移动的载物台，逐个将漏斗形微孔及其所固定的类器官移动至显微镜成像面，并通过荧光显微、共焦显微等手段对类器官进行高内涵、高速三维成像。其步骤为，将固定有类器官的微流体芯片置于配备有所需滤镜、物镜、摄像机的倒置显微镜的载物台上。此后，自动化程序依据事先输入的微流体芯片结构，控制载物台，逐个将漏斗形微孔移动至倒置显微镜的成像范围内。此后程序自动调整载物台高度，并依据标识刻痕定位倒置显微镜的上表面。根据已知的倒置显微镜高度以及用户设定的垂直方向成像精度，程序控制载物台、滤镜转轮与摄像机，在各个垂直成像面对类器官进行白光通道与各个标记物的成像，并将图像按序以特定文件名结构存储至计算机。

在上述各实施例的基础上，还包括：

对所述表型特征不明的疾病模型，基于预先训练的神经网络模型对所述三维图像进行分析，以评价待评估药物和已知阳性药物分别在所述类器官中的调节作用的相似度。

在本实施例中，作为一种优选的实施方式，分析模块用于提取被固定的类器官所含的表型特征，并评估药物效果。实现方法有二。其一，利用图像分析算法对获取的高精度三维图像进行分析，对如细胞存活比例、聚合度、细胞核染色等基础表型特征进行提取。基于提取的表型特征，结合预设的控制组设置，利用机器学习算法训练分类器并应用于待评估药物的分析，其目的为低效微流体芯片本身造成的系统偏差，并评估化合物在该类器官模型(或多种类器官模型中)的调节作用与已知阳性药的相似度。在多种类器官模型，多表型特征上与多种阳性药产生相似调节作用的化合物可作为候选化合物进入下一轮筛选。其二，对于适用基础表型特征不明的疾病模型，可利用深度学习算法对经过初步处理的原始图像直接进行分析，以达到与实现方法一相同的效果。

综上所述，本发明实施例提供一种高通量类器官表型筛查系统和方法，使用微流体芯片对类器官进行固定与片上培养。通过固定类器官，微流体芯片可以实现更高的成像精度和通量。此外，片上培养的能力也可以最大地减少人力操作。在二者结合的情况下，可以使用自动化技术，利用程序控制微流体芯片的液体操控以及类器官成像与分析。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种高通量类器官表型筛查系统，其特征在于，包括微流体芯片、成像模块和分析模块；

所述微流体芯片用于固定并培养类器官；所述微流体芯片包括多个微流体通道，相邻的所述微流体通道间开设有漏斗形微孔，所述漏斗形微孔用于固定并培养所述类器官；

所述成像模块用于逐个获取微流体芯片中各所述漏斗形微孔中的所述类器官的三维图像；

所述分析模块用于基于所述三维图像提取所述类器官的表型特征，并基于已训练的分类器分析待评估药物，以降低微流体芯片造成的误差，评价待评估药物和已知阳性药物分别在所述类器官中的调节作用的相似度。

2.根据权利要求1所述的高通量类器官表型筛查系统，其特征在于，每个所述微流体通道呈S型，所述微流体通道高度相同。

3.根据权利要求1所述的高通量类器官表型筛查系统，其特征在于，所述漏斗形微孔的斗部直径与需固定的所述类器官最大直径相同，所述漏斗形微孔的开口直径小于所述类器官最小直径的10％～25％。

4.根据权利要求1所述的高通量类器官表型筛查系统，其特征在于，还包括载物台，所述成像模块固定在所述载物台上，所述载物台还用于放置固定有类器官的微流体芯片，基于预设的控制方法逐个将所述漏斗形微孔移至所述成像模块的成像范围内，并自动调整载物台高度，基于预设的标识刻痕定位漏斗形微孔的上表面，以供所述成像模块基于已知的漏斗形微孔的高度及垂直方向成像精度，获取所述漏斗形微孔中的所述类器官的三维图像。

5.根据权利要求1所述的高通量类器官表型筛查系统，其特征在于，所述分析模块还用于对所述表型特征不明的疾病模型，基于预先训练的神经网络模型对所述三维图像进行分析，以评价待评估药物和已知阳性药物分别在所述类器官中的调节作用的相似度。

6.一种高通量类器官表型筛查方法，其特征在于，包括：

将含有类器官的悬浊液从入口注入微流体芯片，所述微流体芯片包括多个微流体通道，相邻的所述微流体通道间开设有漏斗形微孔；所述类器官在流向出口时被随机分流并吸入所述漏斗形微孔，并在所述漏斗形微孔两端压力差下被固定在所述漏斗形微孔中；

逐个获取微流体芯片中各所述漏斗形微孔中固定的所述类器官的三维图像；

基于所述三维图像提取所述类器官的表型特征，并基于已训练的分类器分析待评估药物，以降低微流体芯片造成的误差，评价待评估药物和已知阳性药物分别在所述类器官中的调节作用的相似度。

7.根据权利要求6所述的高通量类器官表型筛查方法，其特征在于，每个所述微流体通道呈S型，所述微流体通道高度相同。

8.根据权利要求6所述的高通量类器官表型筛查方法，其特征在于，逐个获取微流体芯片中各所述漏斗形微孔中固定的所述类器官的三维图像，具体包括：

将所述微流体芯片置于配备有所需滤镜、物镜、摄像机的倒置显微镜的载物台上，基于预设的控制方法逐个将所述漏斗形微孔移至所述倒置显微镜的成像范围内，并自动调整载物台高度，基于预设的标识刻痕定位漏斗形微孔的上表面，以供所述倒置显微镜基于已知的漏斗形微孔的高度及垂直方向成像精度，获取所述漏斗形微孔中的所述类器官的三维图像。

9.根据权利要求8所述的高通量类器官表型筛查方法，其特征在于，获取所述漏斗形微孔中的所述类器官的三维图像，具体包括：

控制载物台、滤镜转轮与摄像机，在各个垂直成像面对类器官进行白光通道与各个标记物的成像，并将图像按序以预设文件名结构存储。

10.根据权利要求6所述的高通量类器官表型筛查方法，其特征在于，还包括：

对所述表型特征不明的疾病模型，基于预先训练的神经网络模型对所述三维图像进行分析，以评价待评估药物和已知阳性药物分别在所述类器官中的调节作用的相似度。