在生物学和医学的先进领域，测量和分析活细胞和组织的三维(3D)图像被视为至关重要。类器官是模拟器官的3D结构，是显著有利于3D实时成像的特殊例子。类器官在药物开发过程中为动物试验提供了有效的替代方案，并且可以快速确定个性化医疗。另一方面，利用类器官进行器官替代的研究正在进行中。
无需染色或预处理即可对类器官和干细胞群落等3D生物标本进行细胞器水平观察，对于创新再生医学和生物工业应用相关的基础研究和生物工业应用具有重要意义。
全息断层扫描(HT)是一种三维光学显微镜，可实现与X射线计算机断层扫描(CT)类似的三维重建。尽管HT和CT具有相似的理论背景，但HT有利于在细胞和组织内部而不是人体内进行高分辨率检查。
HT无需化学或基因标记，即可在细胞器层面获取细胞和组织的3D图像，从而克服了生物研究和工业中现有方法的各种挑战。其潜力在再生医学、个性化医疗和不孕症治疗等样本生理学不能被破坏的研究领域中凸显出来。
本文向生物医学研究人员介绍了HT的优势和广泛适用性，同时向光学研究人员概述了其原理和未来的技术挑战。它展示了HT在3D生物学、再生医学和癌症研究等研究中应用的各种案例，并提出了未来光学的发展方向。
此外，论文还根据光源对HT进行了分类，详细描述了每种类别的原理、局限性和改进之处。特别是，论文提出了通过将人工智能(AI)引入HT来深化细胞和类器官研究的策略。这项研究发表在《自然评论方法引物》杂志上。
由于HT具有推动先进生物产业发展的潜力，它吸引了来自世界各地大学和企业的关注和投资。过去十年来，韩国科学技术研究院的研究团队一直通过开发核心技术和开展关键应用研究引领这一国际领域。
该论文由韩国科学技术研究院自然科学研究中心的GeonKim博士、生物科学系的Ki-JunYoon教授团队、基础科学研究所(IBS)基因组工程中心的Bon-KyoungKoo主任团队以及韩国基础科学研究所(KBSI)的SeongsooLee博士团队共同撰写。
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