尼康细胞品质评价系统

2020/06/14   下载量: 0

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应用领域 生物产业
检测样本 其他
检测项目
参考标准 细胞治疗

尼康公司提供的细胞品质评价系统(QEP: quality evaluation package),就是针对细胞治疗过程中对细胞状态进行评估的一个完整的服务项目。QEP提供从硬件(长时程非入侵细胞成像)到软件(细胞状态的自动化评估)以及开放式的定制化咨询及服务。

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细胞治疗是指将正常或生物工程改造过的人体细胞移植或输入患者体内,新输入的细胞可以替代受损细胞、或者具有更强的免疫杀伤功能,从而达到治疗疾病的目的。目前的细胞治疗方式主要是免疫细胞治疗和干细胞治疗两种。免疫细胞治疗,是指在体外对某些类型的免疫细胞(T细胞、NK细胞、B细胞、DC细胞等)进行针对性的处理后再输注回人体内,使其表现出肿瘤细胞杀伤,病毒清除等功能。经过一段时间的发展,其中CAR-T(Chimeric Antigen Receptor T-Cell Immunotherapy,即嵌合抗原受体T细胞免疫疗法)细胞疗法已成为免疫细胞治疗中的热点。

干细胞治疗:干细胞一类具有自我复制能力和多向分化潜能的多能细胞,被称为“万用细胞”。成年人体内数百种不同的细胞类型是从几个相同的干细胞开始形成的。在此不断分化的过程中,细胞的分化潜力逐渐受到限制,从而导致其形态和功能发生变化。

按照分化潜能,干细胞可分为三大类:全能干细胞、多能干细胞、单能干细胞。干细胞疗法就是把健康的干细胞移植到人体内,从而修复病变细胞或再建正常的细胞或组织。现在有关干细胞治疗的研究已经成为基础科学中最为引人关注的领域,干细胞技术及开发近年来一直受到国际资本市场的热捧。

分析人士认为,“细胞治疗”将代替“手术及药物治疗”,细胞治疗时代即将到来。而且其市场预期的增长也是潜力巨大。

但是对于细胞治疗这个新领域来说,机遇与挑战并存,目前生产流程很难有统一标准,如何评价细胞状态,类型,分化潜力等等以及质控等方面都面临巨大挑战。

现在尼康公司提供的细胞品质评价系统(QEPquality evaluation package),就是针对细胞治疗过程中对细胞状态进行评估的一个完整的服务项目。QEP提供从硬件(长时程非入侵细胞成像)到软件(细胞状态的自动化评估)以及开放式的定制化咨询及服务。

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那么现在一点点从细节上介绍QEP。

首先是硬件方面包括两套产品。

全自动的高通量细胞成像系统Biostation CT,兼容大部分实验室常用的培养器皿(包括各型号多孔板,培养皿及培养瓶等等)。通过仪器内部的高灵敏机械手臂,Biostation CT实现高通量的样本操作。以35mm培养皿为例,CT内部有30个培养仓,每个培养仓可以容纳5个35mm培养皿,机械手臂根据实验设定在培养仓和显微镜区域之间传送样本进行高通量成像。CT内部就是科研级培养箱控制环境,可精密维持细胞的生长环境(温度,湿度,CO2浓度)。其提供5通道荧光成像及相差成像(非入侵成像)。

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另外一套产品为Biostudio T,相对于Biostation CT来说,这是一款更小巧的仪器,其可以长期置于培养箱内部工作,通过外接电脑进行控制的全自动仪器,提供非入侵的相差成像模式。仪器防水防化学侵袭,可以使用过氧化氢汽化进行彻底的消毒。

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图像数据处理方面由尼康的软件CL-Quant来完成。

此软件是功能强大的非入侵图像处理软件,可进行定制化分析编程。其应用领域涉及细胞品质评价(cell quality evaluation),药物研发支持(drug discovery support)和细胞分选平台(cell sortingplatform)三大类。可做单细胞追踪、集落追踪(colony)、细胞分化过程、细胞类型判定、细胞融合度、细胞密度分析、存活测定细胞计算、神经细胞计数、神经细胞突触长度等等。

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当然,对于图像数据的分析及处理,不同的实验室会有不同的要求,所以尼康的QEP产品提供开放的定制化软件分析服务,以满足图像数据的分析需要。

例如,对于iPS细胞集落进行比较,我们可以通过其致密度入手进行分析,从而对细胞集落进行分类比较及筛选。也可以对iPS细胞集落的形态进行比较(图7,iPS ch),由此来判断哪些是iPS细胞哪些是非iPS细胞。

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这些分析是尼康和实验室科研人员之间的沟通合作得到的成果。由科研人员提出专业的要求,尼康提供专业的图像分析处理服务,再由科研人员进行专业验证并使用别的实验数据进行对比,最终我们得到了定制化软件的成功应用。

谢谢阅读,更多更详细的QEP模块介绍及解释会不断推出。



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