超越培養皿：4 個重新定義無限可能的類器官微電極陣列研究

類器官不再只是具有前景的人類生物學模型，它們正在成為強大且具功能性的系統，不僅能在運輸過程中存活、形成血管網路、了解早期疾病風險，甚至還能創作音樂。

以下是 2025 年的 3 篇文獻與 1 項開創性的展出，展現研究人員如何利用來自 Multi Channel Systems 的微電極陣列技術，將類器官研究推向極限。

1. 人類大腦類器官在經由運送後仍保持完整性與活性

在一個類器官培養嬌貴且敏感的世界裡，有一個團隊提出了一個看似簡單的問題：人類大腦類器官能否在多天的陸運與空運中存活？令人難以置信的是，答案是肯定的。

這項研究顯示，不必設法將每項實驗都限制在單一設備內，只要具備適當條件，類器官即便在運送之後，仍能保持結構完整性與功能活性。這對於合作科學以及擴大類器官研究規模來說是一件大事。

研究人員使用來自 Multi Channel Systems  的多孔微電極陣列，評估運送過程後類器官的功能健康狀況。這些記錄有助於證實組織不僅保持完整，其中的神經元更充滿生命力地發出訊號。

點此閱讀文章： https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2949921625000213

2. 具有功能性光反應的更上一層樓視網膜類器官

建構更好的視網膜類器官就像嘗試在培養皿中重現眼睛的電路系統，而這些研究人員確實做到了這一點。透過在人類視網膜類器官中工程化建構 - 暫時性血管網路，他們減輕了缺氧壓力，並大幅改善了視網膜神經節細胞的存活與成熟。換句話說，更健康的組織能產生更好的神經元。

借此改善後的環境，配備微流體軸突引導技術且來自 Multi Channel Systems 的微電極陣列，使團隊能夠記錄數週的視網膜神經節細胞活動，顯示出更高的發射頻率、更緊密的網路同步性以及可靠的光驅動反應。隨著組織成熟，微電極陣列記錄開始顯示出典型的 ON、OFF 以及 ON-OFF 感光細胞反應，這是真實功能性電路的標誌，而不僅僅是相互獨立的細胞。

在這項研究中，微電極陣列不僅僅是被動感測器，它們更是觀察視網膜電路發育的窗口，發現了類器官神經元開始以光反應模式協同工作的位置與方式。

點此閱讀文章：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1934590925004473

3. APOE4 在阿茲海默症發病前許久 - 即改變大腦發育

阿茲海默症研究通常集中於老化的大腦。但在這篇論文中，科學家提出了這樣一個問題：如果阿茲海默症的風險開始於發育階段呢？

利用帶有 APOE4 基因的大腦類器官模型，也就是已知阿茲海默症最強的基因風險因子，研究團隊發現這個變異株並不會等到晚年才發揮作用。相反地，它似乎從最早階段就重塑神經元和神經膠質細胞的發育，促使特定類型的神經元，例如：like GABAergic cells，更快速地成熟，並推動更高程度的網路同步性。

這些不僅僅是基因線索，而是典型疾病發作前對神經電路所產生的真實且可測量的影響。該團隊利用來自 Multi Channel Systems 的 MEA2100-Mini 系統與 3D 微電極陣列，擷取類器官早期發育的電生理特徵。他們的記錄顯示出與 APOE4 相關的過度同步放電模式，以唯有電生理學才能發現的方式，將基因風險直接與網路行為聯繫起來。

點此閱讀文章：https://www.cell.com/stem-cell-reports/fulltext/S2213-6711(25)00141-9

4. 重生，當神經活動化為音樂

這個模糊了藝術與科學之間的界線。

在一項藝術家與神經科學家令人驚嘆的合作中，培養在網狀微電極陣列上由幹細胞衍生的腦類器官，其細胞源自已故作曲家 Alvin Lucier。來自這些活體組織的神經訊號被即時轉譯為橫跨 20 塊黃銅雕塑板的聲音，創造出一個隨每時每刻演變的活體樂曲。

這不僅僅是巧思獨具的裝置藝術，更是功能性電生理學與感官體驗的碰撞。類器官的電活動轉化成了音樂。而 Multi Channel Systems 的網狀微電極陣列平台提供了將類器官活動轉譯為音訊訊號所需的穩定且長期之電生理介面，促成了這項前所未有的生物聲學演出。

點此閱讀文章：https://www.youtube.com/watch?v=ysGUO5vsRJE

為什麼這些研究這麼重要

從透過長達數天的運送維持類器官，到讀取複雜電路中的功能性反應，這些研究展現了將類器官與先進的微電極陣列平台結合，如何解鎖我們過去根本無法獲取的數據。

微電極陣列技術不再只是測量脈衝的工具，它是連接生物學、功能與發育的橋樑。這些論文強調類器官電生理學不僅僅是在進步，它正在重新定義神經生物學中的可能性。