隨著智能智造技術(shù)的發(fā)展,越來越多的生活場景都實(shí)現(xiàn)了無人工智能化進(jìn)程。您能想象到,未來的細(xì)胞實(shí)驗(yàn)室也能實(shí)現(xiàn)無人值守化嗎?當(dāng)然,這也僅僅是不遠(yuǎn)的將來,而現(xiàn)在我們已經(jīng)可以在實(shí)驗(yàn)室中使用智能化細(xì)胞培養(yǎng)助手——CM30。
剛剛發(fā)布的CM30作為細(xì)胞培養(yǎng)中的智能助手,能幫助我們提高實(shí)驗(yàn)的可重復(fù)度并大大節(jié)約時間。在細(xì)胞培養(yǎng)流程中,僅需把CM30監(jiān)控單元放入到細(xì)胞培養(yǎng)箱中,系統(tǒng)即可定期掃描活細(xì)胞,通過AI對細(xì)胞進(jìn)行計(jì)數(shù),計(jì)算融合度,然后通過無線路由將數(shù)據(jù)傳輸?shù)讲僮鞫恕?/span>
因此我們無需進(jìn)入潔凈間即可得到細(xì)胞的圖像和生長曲線,追溯細(xì)胞生長全流程。獲取的這些數(shù)據(jù)將有助于提升細(xì)胞培養(yǎng)相關(guān)過程的重復(fù)性和穩(wěn)定性。
1、自動拍攝多點(diǎn)細(xì)胞顯微成像數(shù)據(jù),進(jìn)行細(xì)胞質(zhì)量控制
眾所周知,我們在進(jìn)行細(xì)胞相關(guān)實(shí)驗(yàn)的過程中,細(xì)胞培養(yǎng)擴(kuò)增一直是其中非常重要且基礎(chǔ)的一個步驟。由于涉及多個步驟以及精心的時間安排,活細(xì)胞培養(yǎng)可能成本高昂、復(fù)雜且花費(fèi)時間。同時細(xì)胞的質(zhì)量也是我們很多定量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)參考數(shù)據(jù)。特別是細(xì)胞來源和培養(yǎng)物價值更高的領(lǐng)域,如細(xì)胞治療中或者再生醫(yī)學(xué)中的干細(xì)胞以及iPS培養(yǎng)。而這些操作流程中細(xì)胞的質(zhì)量對于后續(xù)成像數(shù)據(jù)的獲取來說至關(guān)重要。但是目前一直缺乏相應(yīng)的量化指標(biāo)和檢測方法,對細(xì)胞進(jìn)行長時間的監(jiān)測。
CM30細(xì)胞培養(yǎng)監(jiān)控系統(tǒng)可通過關(guān)注以下幾個方面指標(biāo),優(yōu)化質(zhì)量管理并減少細(xì)胞培養(yǎng)相關(guān)的工作量。 想知道怎么去進(jìn)行的嗎,識別以下二維碼學(xué)習(xí)【使用細(xì)胞培養(yǎng)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行細(xì)胞質(zhì)量評估:通過細(xì)胞表征改善實(shí)驗(yàn)的可重復(fù)性】的應(yīng)用說明。
1)全流程封閉操作,保證細(xì)胞無擾動無污染培養(yǎng)
活細(xì)胞和CM30監(jiān)控裝置可一直放置在培養(yǎng)箱中,無需拿出,在此情況下跟蹤細(xì)胞生長狀態(tài),從而避免了因溫度變化、培養(yǎng)基振動或污染造成的受損風(fēng)險。由于系統(tǒng)采用630nm光源采集細(xì)胞數(shù)據(jù),因此無需染色或剝離培養(yǎng)細(xì)胞即可檢查其狀態(tài),并且不會對活細(xì)胞的生長造成影響。
在GMP生產(chǎn)車間使用過程中,CM30可以耐過氧化氫(H₂O₂)氣體滅菌、過氧乙酸消毒(冷消毒劑)、酒精消毒、紫外消毒等,進(jìn)一步降低由于成像過程等造成的熱擾動以及污染風(fēng)險。
2)原位立體成像,實(shí)時獲取細(xì)胞真實(shí)生長狀態(tài)
CM30采用獨(dú)特的反射斜照明成像光路,是一種全新的立體觀察方式。輔以優(yōu)化的自動對焦算法,即使我們沒有成像相關(guān)經(jīng)驗(yàn),也可以不需要其他特殊的光路調(diào)節(jié)或者設(shè)置,一鍵即可獲得高對比度立體感的細(xì)胞圖像,其成像分辨率可高達(dá)到2.2 μm/pixel,可清晰分辨細(xì)胞真實(shí)培養(yǎng)狀態(tài)。
圖:不同種類細(xì)胞反射斜照明成像結(jié)果
3)多點(diǎn)實(shí)時監(jiān)控,確保整體數(shù)據(jù)準(zhǔn)確有效
我們進(jìn)行細(xì)胞質(zhì)量檢查的時候,僅僅是一個視野的信息往往無法作為整體的數(shù)據(jù)驗(yàn)證。而CM30自帶的多點(diǎn)模塊能夠提供標(biāo)準(zhǔn)/自定義多點(diǎn)的模式,可以在多孔板內(nèi)部以及多孔之間進(jìn)行多點(diǎn)采樣,使得采樣觀察結(jié)果更加完整合規(guī)。
圖:多孔板適用的標(biāo)準(zhǔn)多點(diǎn)模式/自定義多點(diǎn)模式
4)自動計(jì)數(shù)比對保證實(shí)驗(yàn)一致性,協(xié)助建立標(biāo)準(zhǔn)細(xì)胞培養(yǎng)流程
目前主流基于閾值或AI探測的細(xì)胞計(jì)數(shù)在熒光圖像中比明場圖像中準(zhǔn)確度高得多,但是熒光的長時間大量照射對于細(xì)胞的損傷是巨大的。而CM30特殊的成像方式使得細(xì)胞和非細(xì)胞區(qū)域的灰度值規(guī)律差異性大,因此更加適合用于AI訓(xùn)練。根據(jù)自動生成的全流程生長曲線,我們還可根據(jù)采集的圖像自動測量細(xì)胞數(shù)量并計(jì)算作為細(xì)胞增殖能力指標(biāo)的倍增時間。獲得的客觀分析參數(shù)可以規(guī)避由于人員或操作等主觀因素造成的實(shí)驗(yàn)可重復(fù)度下降,能夠幫助我們建立起規(guī)范的細(xì)胞操作和質(zhì)量管理體系。
圖:CM30 AI分析的融合度、細(xì)胞計(jì)數(shù)、集落計(jì)數(shù)結(jié)果
(藍(lán)色表示細(xì)胞區(qū)域,藍(lán)色十字表示細(xì)胞,藍(lán)色圈表示細(xì)胞集落)
2、提高實(shí)驗(yàn)效率,節(jié)約實(shí)驗(yàn)成本
CM30具有的無線網(wǎng)絡(luò)連接方式,可以大大降低細(xì)胞操作人員的工作量。不需要進(jìn)入細(xì)胞培養(yǎng)間就能觀察到細(xì)胞的生長狀態(tài)。CM30采集到的細(xì)胞生長數(shù)據(jù)能夠輕松幫助實(shí)驗(yàn)者驗(yàn)證特殊細(xì)胞的生長特征,判斷細(xì)胞的最佳傳代時間或者處理時間。并且,非剝離式的數(shù)據(jù)采集方式,在獲得大量數(shù)據(jù)的同時,也無需傳統(tǒng)預(yù)實(shí)驗(yàn)必備的大量細(xì)胞材料。經(jīng)測試,CM30智能輔助的細(xì)胞工作流中,能夠有效節(jié)約單克隆抗體開發(fā)人員60-80%的時間精力,有效縮短工作周期。
1)大視野全皿成像
CM30一個視野大小可達(dá)2.84mmx2.13mm,相較于市場其他同類產(chǎn)品,視場范圍提高至少四倍,在多點(diǎn)成像的基礎(chǔ)之上還能輕松快速實(shí)現(xiàn)對全皿或者整板數(shù)據(jù)進(jìn)行采集掃描。操作者能對于異常培養(yǎng)物的出現(xiàn)能夠及時響應(yīng),減少后續(xù)不良影響,節(jié)約因?yàn)槲廴驹斐傻某杀竞途速M(fèi)。
另外,接入外網(wǎng)之后,還可通過在細(xì)胞達(dá)到一定融合度準(zhǔn)備傳代時向您發(fā)送郵件提醒。
圖左:T75細(xì)胞全景拼圖 圖右:10mm皿全景拼圖
CM30優(yōu)化的自動對焦參數(shù),可以適用于多種容器類型,包括但不僅限于96孔板\6孔板\T25\T225\細(xì)胞培養(yǎng)皿\細(xì)胞工廠。
承載如此多樣化外觀大小不一的容器同時,它緊湊輕薄的設(shè)計(jì)L360mm*W210mm*H55mm仍可以輕松放進(jìn)蜂巢式二氧化碳培養(yǎng)箱。
圖:CM30可以適配的培養(yǎng)容器類型
3)智能化多數(shù)據(jù)比對,顯著減少工作量
CM30自動計(jì)數(shù)得到的生長曲線可用于劃痕分析,毒理測試及細(xì)胞培養(yǎng)條件探索。
√ 能夠比對當(dāng)前生長曲線和標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù),建立細(xì)胞評估標(biāo)準(zhǔn)。
√ 可以通過對比在早期及時發(fā)現(xiàn)細(xì)胞生長異常,及時處理。
√ 可以通過數(shù)據(jù)對比進(jìn)行有效減少獨(dú)立測試或預(yù)實(shí)驗(yàn)中樣品細(xì)胞使用量。
因此無論是從實(shí)驗(yàn)人員的工作量還是樣品的使用量來說,投入產(chǎn)出比都可以得到顯著提升。
圖:96孔板中多組細(xì)胞生長曲線數(shù)據(jù)分析結(jié)果
說了這么多,還是只有使用過才能夠體會到智能實(shí)驗(yàn)設(shè)備為實(shí)驗(yàn)帶來的便捷,感興趣的小伙伴趕緊Get起來吧!
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