自從1907年羅斯•哈里森（Ross Harrison）發(fā)表了有關離體神經纖維生長的發(fā)現(xiàn)，細胞培養(yǎng)很快成為了生命科學領域最重要、使用最廣泛的工具之一。一個多世紀以來，經過一代代科學家的不斷改進，細胞培養(yǎng)技術日趨完善。隨著現(xiàn)代生物學研究日趨深入和精細，細胞培養(yǎng)技術正向自動化、智能化的方向發(fā)展。

2015年初，F(xiàn)luidigm推出一款基于微流體技術的細胞培養(yǎng)平臺——Callisto。這款與“木衛(wèi)四”同名的儀器同樣讓人浮想聯(lián)翩。它可以在一個微流體芯片上培養(yǎng)細胞，并實現(xiàn)細胞培養(yǎng)和給藥的自動化；不僅可以做為一個獨立的系統(tǒng)使用，進行細胞群體或單細胞功能研究，也可以和C1，Biomark HD和CyTOF等實驗系統(tǒng)結合使用。

 

 

Callisto內部集成了維持CO2濃度和溫濕度的裝置，可以支持長期的細胞培養(yǎng)；其完全可編程的微流控系統(tǒng)讓用戶可以根據(jù)研究目的隨意設置藥物種類、濃度以及處理時間的組合；系統(tǒng)會根據(jù)用戶設定對每個培養(yǎng)小室精確的給藥，用戶無需擔心需要在什么時候向各個小室投送多少藥物。目前，Callisto所配備的芯片上具有32個獨立的細胞培養(yǎng)小室，一次可以篩選32個不同的培養(yǎng)條件；細胞培養(yǎng)和給藥過程全部由程序控制自主完成，基本實現(xiàn)整個流程的自動化。研究者只需要設定好程序，加入細胞和藥物，按下按鈕就可以運行了。與傳統(tǒng)細胞培養(yǎng)方式相比，不但使操作流程變得簡單，也最大限度減少了觀察、換液、加藥過程中人為操作對細胞的擾動（例如：溫度變化、液流沖擊、微生物污染等）。

 

Callisto芯片中細胞培養(yǎng)小室是透明的，非常方便在顯微鏡下觀察。細胞培養(yǎng)完成后，可以在培養(yǎng)小室中進行原位免疫熒光染色，也可以將細胞消化并回收。這些回收的細胞可以進行后續(xù)擴大培養(yǎng)，也可以利用C1、Biomark HD或者CyTOF等技術平臺進行深入分析。

 

 

由于Callisto具有高度集成和自動化的特點，非常適用于給藥方案較為復雜、需要對細胞長期觀察的研究領域，例如：

·Cellular Programming：在一系列精確控制的條件下使成纖維細胞去分化成為誘導多能干細胞，以及相關的定向分化、轉分化研究；

·Cell activation & expansion:縱貫研究細胞生長和成熟過程，描繪細胞發(fā)育過程中的世系圖譜；

·Dose/Response studies:研究者可以用其評估細胞對不同藥物或者培養(yǎng)環(huán)境的反應。

 

 

 

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