A imunofluorescência é uma das técnicas mais utilizadas para visualizar antígenos alvo com alta sensibilidade e especificidade, permitindo a identificação e localização precisas de proteínas, glicanos e pequenas moléculas. Embora esta técnica esteja bem estabelecida em cultura de células bidimensionais (2D), pouco se sabe sobre seu uso em modelos celulares tridimensionais (3D). Os organoides do câncer de ovário são modelos tumorais 3D que recapitulam a heterogeneidade clonal das células tumorais, o microambiente tumoral e as interações célula-célula e célula-matriz. Assim, são superiores às linhagens celulares para a avaliação da sensibilidade a fármacos e biomarcadores funcionais. Portanto, a capacidade de utilizar a imunofluorescência em organoides primários de câncer de ovário é extremamente benéfica na compreensão da biologia desse câncer. O presente estudo descreve a técnica de imunofluorescência para detectar proteínas de reparo de danos ao DNA em organoides de câncer de ovário (DOP) de alto grau derivados de pacientes serosos. Após a exposição das DOP à radiação ionizante, a imunofluorescência é realizada em organoides intactos para avaliar as proteínas nucleares como focos. As imagens são coletadas usando imagens z-stack em microscopia confocal e analisadas usando software automatizado de contagem de focos. Os métodos descritos permitem a análise do recrutamento temporal e especial de proteínas de reparação de danos no DNA e a colocalização dessas proteínas com marcadores do ciclo celular.