Der luftdichte Inkubator des CV8000 ermöglichte optimal kontrollierte Klimabedingungen für Langzeitexperimente. Darüber hinaus wird das CV8000 durch CellPathfinder ergänzt, eine fortschrittliche Analysis-Suite, mit der u. A. Aufnahmen von ungefärbten Zellen und 3D-Aufnahmen von entsprechenden Proben intuitiv und schnell analysiert werden können. Mit diesen Funktionen verbessert das CV8000 die Effizienz der Wirkstoffentdeckung und der biomedizinischen Forschung zu zukunftsweisenden Themen wie z. B. induzierten und embryonalen Stammzellen.
Highlights des CV8000 Systems
| Wellenlänge des Anregungslasers | 405 nm、445 nm、488 nm、561 nm、640 nm |
| Beleuchtungsquelle | Laser |
| Objektiv | 2x bis 60x (Trocken, Phasenkontrast, Wasserimmersion, Langer Arbeitsabstand) |
| Kamera | Hoch-sensitive sCMOS Kamera (bis zu 4 Einheiten) |
| Autofokus | Laser-basierter Modus, Bild-basierter Modus |
| Software | CellPathfinder |
Einführung
Auf dem Arzneimittelentwicklungsmarkt nehmen die Anforderungen an High-Content-Analyse-Systeme zur Bewertung von Arzneimittelwirksamkeit entsprechend den Bedürfnissen nach zellbasierten Assays und phänotypischen Screenings zu. Um die Screening-Effizienz zu erhöhen, sind Geräte mit höheren Geschwindigkeiten (höherem Durchsatz) erforderlich.
Andererseits muss, um das „Tal des Todes“ des Arzneimittelentwicklungsprozesses zu überwinden, die Qualität der Screening-Treffer gesteigert werden.
Dies erfordert die Konstruktion komplexerer Evaluierungssysteme, die vielfältige Parameter via 3D-Kultivierungssysteme, Live-Cell-Imaging und detailliertere Bildanalyse verwenden.
In der derzeitigen Forschung zur Arzneimittelentwicklung ist die Festlegung, wie High-Content-Screening und komplexe Evaluierungssystem-Screenings parallel zu einander zu implementieren sind, ein großes Thema.
Lösung
Das CellVoyager CV8000 ist ein High-End-, High-Content-Analyse-System, das diese widersprüchliche Screening-Herausforderung löst.
Durch die Kombination eines urheberrechtlich geschützten konfokalen Hochgeschwindigkeits-Scanners von Yokogawa, Wasserimmersionslinsen, bis zu vier High-Field-of-Vision-Kameras, einer mikroskopischen Bühne mit Zellkultivierungsumgebung und einem integrierten Pipettier-Roboter haben wir nicht nur hochauflösendes High-Throughput Imaging verwirklicht, sondern auch phänotypisches Screening mithilfe eines komplexeren Evaluierungssystems.
Darüber hinaus verwendet unsere spezialisierte Analysis-Software, CellPathfinder, Deep Learning und Machine Learning. Dadurch erkennt sie Objekte mit hoher Genauigkeit und bietet Ihnen Unterstützung von der Imageanalyse bis hin zur grafischen Ergebnisanzeige.
Vorteile des High-Throughput-Systems CellVoyager CV800
- Konfokales Scanning-System
- Kompatibel mit Lebend- und kinetischen Experimenten
- Hoher Durchsatz
- Zuverlässige, geprüfte Technologie
Wofür lässt sich der CellVoyager CV8000 nutzen?
Konfokales Imaging, label-free Imaging
Langzeit-Live-Cell-Imaging
Stage-Inkubator standardmäßig inklusive Durchführung von ununterbrochener Langzeitbeobachtung (3 Tage +) via Feuchtigkeits-, Temperatur- und CO2 -Kontrolle
Links: Vor Inkubation Rechts: Nach 68 Std. Inkubation
Kinetisches Assay
Die Zugabe von Arzneimitteln während des Imagings wird durch einen integrierten Pipettier-Roboter mit Einwegspitzen ermöglicht.
Ideal für kinetische Experimente, welche die Beobachtung von Hochgeschwindigkeitsphänomenen beinhalten
Links: Vor Inkubation Rechts: Nach Stimulation
Organoid / Sphäroid
Yokogawas konfokale Spinning-Disk-Technologie ist geeignet für das Imagen dicker Proben hervor, z. B. 3D-Kulturproben und Geweben.
Links: Originalbild Rechts: Erkennungsbild
Ungefärbte Analyse
Die Erkennung und Analyse kann mittels Aufnahme von Hellbildern von mehreren Z-Positionen und Erstellung eines Hellfeldbildes mithilfe der integrierten Analysis-Software CellPathfinder erfolgen. Die Analysegenauigkeit wird weiter mit der neuen Deep-Learning-Option verbessert.
Links: CE Bright Field Rechts: Zellerkennungsbild
Details
Technik, die Sie bei Ihren Forschungen unterstützt
Zellen so zu beobachten, wie sie sind –Konfokales Dual-Spinning-Disk-System–
Ein patentgeschütztes Multiscan-Verfahren von Yokogawa scannt die Probe mit 1.000 Laserstrahlen in hoher Geschwindigkeit. Eine spiralförmige Anordnung von 20.000 Mikrolinsen fokussiert das Anregungslicht in die entsprechenden Pinholes. Dies ermöglicht nicht nur Hochgeschwindigkeits-Imaging, sondern trägt auch zur Vermeidung von Phototoxizität und Ausbleichungen bei.
Hintergrundfreie Beobachtung tiefer Regionen –Pinhole Disk Exchanger–
Es können, je nach Probe, zwei verschiedene Pinhole-Disk-Typen (25 / 50 μm) angewendet werden. Bei dicken Proben ermöglicht die Reduzierung des Spirallochdurchmessers eine höhere Konfokalität mit weniger Hintergrund. Bei schwachen Färbungen ermöglicht eine Vergrößerung des Pinhole-Durchmessers hellere Bilder.
Organoid Imaging-Beispiel Oben: 25 μm Spiralloch Unten: 50 μm Spiralloch
Screening mit höherem Durchsatz - Optische Konfiguration -
Die optische Systemkonfiguration kann entsprechend dem Zweck ausgewählt werden. 96-Mikrotiterplatten mit Vierfach-Fluoreszenzfärbungen können dank der bis zu 4 Kameras in nur einer Minute gescannt werden. Darüber hinaus ist das System mit FRET- und CellPainting-Assay kompatibel.
Aufnahme feinerer Strukturen - Original-Wasserimmersionslinsen -
Wasserimmersionslinsen zeichnen sich durch die Aufnahme von hochauflösenden Bildern von Zellen in einer wässrigen Flüssigkeit aus. Das CV8000 kann mit einer 40X- oder 60X-Wasserimmersionsobjektiv ausgestattet werden. Unser 40-x-Objektiv ist ein besonders einzigartiges Objektiv. Es besitzt eine hochqualitative Korrektur sphärischer Aberrationen, welche die Aufnahme von lichtstarken, hochauflösenden Bildern über ein großes Breitfeld ermöglicht. Auch die Versorgung der Linse mit Wasser erfolgt komplett automatisch. Somit ist High-Content-Screening mit Wasserimmersionsobjektiven möglich.
Aufnahme von Live-Cell-Bewegung - Hochpräzisions-Inkubator und Pipettier-Roboter -
Der Stage-Inkubator zeichnet sich durch eine luftdichte Konstruktion aus, welche die Feuchtigkeit, Temperatur und CO2 -Level regelt. Der integrierte Pipettier-Roboter führt Prozesse vollautomatisch aus: Aufnahme der Spitze → Aufnahme von Reagenzien vom Reagenzteller → Hinzufügen von Reagenzien auf Probenteller → Entsorgung der Spitze Bilder können direkt vor und nach der Substanzzugabe aufgenommen werden. Weiterhin ist es möglich Substanzen zu einzelnen Wells mehrfach hinzuzufügen und die Zugabegeschwindigkeit zu kontrollieren. Dies erhöht die Möglichkeiten für die Beobachtung dynamischer Prozesse erheblich.
Ein Live-Cell-freundlicheres HCA-Gesamtsystem
Macht Langzeit-Live-Cell-Imaging möglich - mithilfe eines stabilen integrierten Inkubators -
Es wurden HeLa-Zellen in eine 96-Mikrotiterplatte mit einer Dichte von 500 Zellen pro Kavität ausgesät und 24 Stunden kultiviert. Nach dem Platzieren der Platte im Inkubator wurden die Zellen für 72 Stunden inkubiert. Danach wurde die bewachsene Fläche quantifiziert. Als Ergebnis wurden in den Wells geringfügige Unregelmäßigkeiten im Zellwachstum gegenüber der Inkubation beobachtet mit CO2 beobachtet.
Zellwachstum mit CO2 -Inkubator nach 72 Stunden Inkubation (n=3)
- 96-Well-Durchschnitt: 90
- Mittelwert der 36 äußersten Wells: 81
- Mittelwert von 60 Wells (außer der äußersten): 96
Die Werte spiegeln folgendes wider: CV8000 Gesamtfläche nach 72 Std. / Gesamtfläche nach 0 Std. (nachfolgend Gesamtflächenverhältnis) / CO2 -Inkubator Gesamtflächenverhältnis x 100.
(Anzahlen fast 100 me und die Zellwachstum entsprach ungefähr der des CV8000 und CO2 -Inkubators.)
Zellwachstum entsprach fast der des CO2 -Inkubators, verifiziert, mit Ausnahme der vier Eck-Wells.
Zellwachstumskurven für jede Well einer 96-Mikrotiterplatte
- Vertikale Achse: Gesamtfläche
- Horizontale Achse: Zeit (0–72 Stunden)
Das Zellwachstum war in den vier Eck-Wells niedrig, setzte sich jedoch in den anderen Wells fort.
Gesamtflächenverhältnis nach Beginn der Kultivierung (24, 48 und 72 Stunden) (n=3)
Mit Ausnahme der vier Eck-Well gab es, selbst nach 72 Stunden, keine großen Unterschiede im Zellwachstum.
Die geringen Schwankungen im Zellwachstum, die sich auf die Wells verteilte, kann 24, 48 und 72 Stunden beobachtet werden.
Weitere Informationen Evaluierung der Zellkulturbedingungen im CV8000-internen Stage-Inkubator
Systemintegration
Zentralisiertes Prozessmanagement, von der Kultivierungsumgebung, über die Übertragung, Bildgebung, Analyse zum Datenmanagement.
Wir bieten optimierte Systeme und reagieren damit auf die Bedürfnisse unserer Kunden.
High-Content-Analyse-Software CellPathfinder
Die Software analysiert die mit dem CV8000 erfassten Bilddaten, erstellt Graphen und exportiert verschiedene Daten. Dank einer Fülle an Vorlagen und der flexiblen Protokollbearbeitungsfähigkeit können Anfänger und Experten gleichermaßen in den vollen Genuss dieser Software kommen. CE Bright Field und Machine-Learning-Funktionalitäten machen ungefärbte Analyse möglich. Auch die neue Deep-Learning-Option ist dabei und trägt umfassend zur Verbesserung der Zellerkennungsgenauigkeit bei.
Weitere Informationen High-Content-Analyse-Software CellPathfinder
Klicken Sie einfach auf den Menüpunkt für Analyse.
Folgen Sie einfach dem oben auf dem Bildschirm angezeigten Ablauf. Das Analyse-Menü verfügt über benutzerfreundliche Symbole. Klicken Sie einfach auf den gewünschten Menüpunkt, um das Protokoll zu laden.
Schnelle Ergebnisse zur sofortigen Prüfung und Untersuchung
Ermittelte numerische Daten können auf vielfältige Weise angezeigt werden. Graphische Darstellungen und Zellbilder sind miteinander verlinkt. Dies dient der einfachen Ergebnisüberprüfung und -ermittlung.
Unbefangene Phänotypenevaluierung mittels KI
Auch bietet Machine-Learning unbefangene Digitalisierung von visuell evaluierten Experimenten. Automatische Erkennung wird ganz einfach durch Anklicken der Form ermöglicht, welche die Software lernen soll.
Ungefärbte Phänotypenanalyse
Erspart die Zeit, Kosten und Auswirkungen auf Zellen, die mit der Markierung von Zellen verbunden sind Die Klassifizierung mit noch höherer Präzision wird durch die Kombination mit Deep Learning möglich.
Technische Daten
High-Throughput Cytological Discovery System
| Ausführung | CV8000 |
|---|---|
| Probenformat | Mikrotiterplatte (6, 12, 24, 48, 96, 384, 1536 Wells), Glasträger |
| Image-Modus | Konfokalmodus: Simultane Aufnahme mit max. 4 Farben Hellfeld / Phasenkontrast (10x, 20x für 6-, 12-, 24-Mikrotiterplatten), digitaler Phasenkontrast (10x, 20x) |
| Ausgabedatenformat | Bilddaten: 16 Bit TIFF, PNG Numerische Daten: CSV, Originalformat |
| Anregungswellenlänge | 405 / 445 / 488 / 561 / 640 nm, alle festen Laser, max. 5 Laser 【Option】365 nm LED |
| Weißlichtbeleuchtung | LED |
| Autofokus | Laser-basierter Modus, Bild-basierter Modus |
| Objektive | Max. 6 Linsen verfügbar, automatisch umschaltbar Trocken: 2x, 4x, 10x, 20x, 40x Wasserimmersion: 20x, 40x, 60x Phasenkontrast: 10x, 20x, Lange Arbeitsentfernung: 20x |
| Konfokalsystem | Konfokaler Dual-Nipkow-Disk-Scanner mit Mikrolinsen, 50 μm Spiralloch 【Option】 25 μm Pinhole-Disk und Auto Pinhole Disk Exchanger (Lochscheibenaustauscher) |
| Kamera | sCMOS (effektive Pixel: 2000 X 2000 Pixelgröße: 6,5 μm), max. 4 Kameras |
| Stage-Inkubator | Temperatur zur Inkubation: 35 - 40 ℃ CO2 Versorgungskasten (CO2: 5 %, erzwungene Befeuchtung) |
|
Pipettier-Roboter |
【Option】 Typ Einwegspitze (Typ 96-Spitze oder 384-Spitze) |
| Barcode-Lesegerät | 【Option】 1 oder 2 Dimensionen |
| Arbeitsplätze | Dualmonitor-Arbeitsplatz zur Systemsteuerung, Dualmonitor-Arbeitsplatz zur Datenanalyse |
| Analysis-Software | High-Content-Analyse-Software CellPathfinder Granularität, Neurit, Nuklearmorphologie, Nukleartranslokation, Plasmamembrantranslokation, Machine Learning, ungefärbte Analyse, 3D-Analyse, Deep Learning etc. |
| Betriebsumgebung | 15 ～ 30 ℃ 30 ～ 70 % RH (keine Kondensation) |
| Spannungsversorgung | Messeinheit: AC 100 - 240 V, 50 / 60 Hz, max. 2 KVA Arbeitsplatz für Systemsteuerung: AC 100–240 V, 50/60 Hz, max. 1,3 KVA Arbeitsplatz für Datenanalyse: AC 100 - 240 V, 50 / 60 Hz, max. 950 VA |
| Abmessungen | Messeinheit: (B1) 280 × (T) 895 × (H1) 450 mm |
| Gewicht | Messeinheit: 510 kg |
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CV8000 Partner
Nordamerika, Europa
WAKO Automation USA, Inc. 
Empfohlener Anbieter für High-Content-Screening-Integration und Automatisierungslösungen.
Asien
Tekon Biotech
Volksrepublik China, Hong Kong, Taiwan, Macao
Shanghai Genesci Medical Technology Co., Ltd.
Volksrepublik China (ausschließlich Hongkong, Taiwan, Macao)
LBD Life Sciences China Limited.
Volksrepublik China (ausschließlich Hongkong, Taiwan, Macao)
Ozeanien
TrendBio
Australien, Neuseeland
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CellLibrarian
CellLibrarian ist eine leistungsstarke Lösung zur Verwaltung von durch die Yokogawa CellVoyager Serien erfassten Bilddaten.
Publikationen
The CV8000 nuclear translocation analysis software enables the analysis of changes in the localization of signal molecules that transfer between cytoplasm and nuclei, such as proteins. The following is an example of the translocation analysis of NFκB, a transcription factor.
Fluorescent ubiquitination-based cell cycle indicator (Fucci) is a set of fluorescent probes which enables the visualization of cell cycle progression in living cells.
List of Selected Publications : CV8000, CV7000, CV6000
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The CV8000 features a cell incubator with an improved airtight design that facilitates the observation of cell behavior over long periods of time. In addition, the CV8000 comes with CellPathfinder, a new program that can analyze images of unlabeled cells and 3D images of samples. With these features, the CV8000 improves the efficiency of drug discovery research and biomedical research on leading-edge subjects such as iPS and ES cells.
YOKOGAWA wird zur technologischen Entwicklung beitragen, insbesondere im Bereich der Mess- und Analysewerkzeuge, um eine Welt zu schaffen, in der sich die Forscher zunehmend auf die aufschlussreiche Interpretation von Daten konzentrieren und die Biowissenschaften zum Nutzen der Menschheit voranbringen.
YOKOGAWA will contribute to technology evolution particularly in measurement and analytical tools to help build a world where researchers will increasingly focus on insightful interpretation of data, and advancing Life Science to benefit humanity.
In this webinar, Professor Jonny Sexton discusses a pipeline, developed in the Sexton lab, for the quantitative high-throughput image-based screening of SARS-CoV-2 infection to identify potential antiviral mechanisms and allow selection of appropriate drug combinations to treat COVID-19. This webinar presents evidence that morphological profiling can robustly identify new potential therapeutics against SARS-CoV-2 infection as well as drugs that potentially worsen COVID-19 outcomes.
News
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Pressemeldung Dez 3, 2020 Unterstützung der Forschung zur Arzneimittelentwicklung: Yokogawa und InSphero schließen Partnerschaftsabkommen
- Das Biotechnologieunternehmen InSphero AG ist Pionier in der Entwicklung von 3D-in-vitro-Technologien für die Arzneimittelentwicklung. Die Yokogawa Electric Corporation und die InSphero AG haben eine Partnerschaft vereinbart, um Methoden für den Einsatz der High-Content-Analyse1 (HCA) in der Arzneimittelforschung und -sicherheitsbewertung zu etablieren und weiterzuentwickeln.-
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