Yokogawa entwickelt Single Cellome System 2000 für die subzelluläre Probenahme

Hintergrund der Entwicklung

Als kleinste Einheit aller Organismen können sich Zellen stark voneinander unterscheiden. Daher liegt der Schwerpunkt zunehmend auf der Einzelzellanalyse, bei der einzelne Zellen isoliert und bearbeitet werden, im Gegensatz zur Untersuchung einer Population. In den letzten Jahren ist es dank verbesserter Analysetechnologie möglich geworden, nicht nur einzelne Zellen, sondern auch spezifische Moleküle darin zu analysieren. Das Verständnis der Eigenschaften und Funktionen von Zellen und der Mechanismen der Zellentwicklung ist ein sehr wirksames Mittel, um die Ursachen von Krankheiten aufzuklären, ihnen vorzubeugen und die Wirksamkeit neuer Medikamente zu überprüfen. Dies ist essenziell für die Wirkstoffforschung und die Entwicklung von Präzisionsmedizin und regenerativer Medizin.

Herkömmliche Techniken zur Analyse intrazellulärer Komponenten erfordern typischerweise das Aufbrechen und Sammeln von heterogenen Zellpopulationen. Dieses Vorgehen aber ermöglicht nicht eine Probenahme auf der Ebene einzelner Zellen. So können viele Komponenten nicht gesammelt werden und wesentliche Informationen über Zellort und Morphologie gehen verloren. Da diese Probenahme zudem manuell erfolgt, ist der Durchsatz gering und selbst für erfahrene Forscher ziemlich schwierig.

Das Single Cellome System 2000 nutzt die zentralen Bildgebungstechnologien von Yokogawa, die die Echtzeitanalyse winziger Phänomene in lebenden Zellen ermöglichen, und integriert neue Technologien zur automatischen und präzisen Steuerung von Probenahmevorgängen, um modernste biowissenschaftliche Forschung zu unterstützen.

Eigenschaften

Die konfokale Mikroskopie-Technologie von Yokogawa ermöglicht die schnelle, minimal-invasive Bildgebung lebender Zellen. Basierend auf der hochempfindlichen Analyse der hochauflösenden 3D-Bilder werden die Zellen mithilfe einer präzisen Positionierungstechnologie automatisch und exakt abgetastet.

1. Optimale Auswahl von Zellen oder Regionen innerhalb von Zellen nach festgelegten Kriterien

Das Single Cellome System 2000 analysiert Bilder einer großen Anzahl von Zellen innerhalb eines Zielbereichs und klassifiziert sie anhand bereitgestellter Kriterien wie Zytoplasmafläche und Kerngröße. Es identifiziert, welche Zellen für die Analyse geeignet sind und bestimmt ihren Probenahmeort. Anhand von Kriterien wie der Entfernung zum Zellkern kann die Bildanalyse optimale Regionen innerhalb einzelner Zellen identifizieren.

2. Zuverlässige Probenahme von Zielzellen und Komponenten innerhalb einzelner Zellen

Das Single Cellome System 2000 beprobt direkt nur die Zielzellen, ohne sie abzulösen, wobei alle Positions- und Morphologieinformationen in der Kulturplatte erhalten bleiben. Darüber hinaus ermöglicht die Verwendung von hochauflösenden 3D-Bildern und präziser Positionierungstechnologie die selektive Probenahme von Zielorganellen und Zytoplasma.

3. Proben können für eine Vielzahl von Analysen verwendet werden

Die gesammelten Zellen und intrazellulären Komponenten können für eine Vielzahl von Analysen verwendet werden, einschließlich genetische Analysen und Massenspektrometrie. Die optimale und effiziente Sammlung von Zielproben verbessert die analytische Sensitivität. Darüber hinaus können einzelne entnommene lebende Zellen in sekundären Zellkulturen gezüchtet werden.

„Das neu entwickelte Single Cellome System SS2000 ist eine Lösung, die eine Schlüsselrolle in der zukünftigen Zellforschung spielen wird. Es bietet das Potenzial, nicht nur die Eigenschaften einzelner Zellen, sondern auch die Netzwerke und die Kommunikation zwischen Zellen zu verstehen und so pathologische Mechanismen aufzudecken. In einer Zeit, in der immer mehr Menschen 100 Jahre alt werden, wird Yokogawa die Entwicklung und Bereitstellung von Lösungen zum Schutz von Leben, Gesundheit und Sicherheit beschleunigen.“ (Hiroshi Nakao, Vizepräsident von Yokogawa Electric und Leiter des Life Business Headquarters)