Minimalinvasiver intrazellulärer Nanoinjektor

Minimalinvasiver intrazellulärer Nanoinjektor

Mit dieser Systemkomponente wird die Penetration und Injektion*1 von Einzelzellen mittels einer Nanopipette automatisiert.
Die geringe Invasivität der SU10 Einheit macht die Manipulation von lebenden Einzelzellen möglich.
Das System ist auf die Inversmikroskope verschiedener Hersteller abgestimmt.*2
 

Kommende Veranstaltungen

  • Event Jun 21 - 26 2021
    Virtual

    Nanopipette Technology - Innovation Showcase at ISSCR 2021

    Professor Nader Pourmand (University Santa Cruz) will hold a live talk at ISSCR 2021. Title: Nanopipette Technology - A new Tool for Single-Cell Analysis 

    Date: June, 23rd

    Time: 6-7 PM CEST | 12-1 PM ET

    Where? Virtual Event at ISSCR

Minimalinvasive Einzelzellanalyse

SU10_2

 

  • Geringe Invasivität              Glaspipette mit einer Spitzengröße von unter 100 nm
  • Automatisierte Penetration    Automatisierte Zelloberflächendetektion und -penetration (Z-Richtungsbewegung)
  • Automatisierte Injektion         Automatisch gesteuerte Volumeninjektion mittels elektroosmotischen Flusses
  • Hohe Erfolgsrate             Ca. 95%-ige Injektionserfolgsrate*3
  • Zielgerichtete Injektion         ausgewählter Einzelzellen unter mikroskopischer Beobachtung
  • Schnelle Injektion                  Fähig, alle 10 Sekunden eine Zelle zu injizieren*1



*1 Experiment von Yokogawa

Details

Genaue Positionierung

Lange Hubbewegungen und genaues Positionieren werden durch die Kombination von Steppmotoren und piezoelektrischem Aktuator ermöglicht.

Accurate Positioning

 

Automatische Zelldetektion und -penetration

Automatische Zelldetektion und -penetration mit Ionenstrommessung

Automatic cell detection and piercing with ion current measurement

 

Injektionsmethode

Nutzt elektroosmotischen Fluss in der Spitze der Nanopipette, um einen Pumpeffekt zu erzeugen Die Injektionsmenge wird durch die Dauer der Spannungsimpuls-Applikation gesteuert.


Injection

Automatisierter Injektionsprozess

Automatische Durchführung der Annäherung, Oberflächendetektion, Injektion und  Retraktion (Einfahren) der Spitze der Nanopipette
 

Injection Process

 

Wofür der SU10 eingesetzt werden kann

  • Transfektion, d. h. direkte Injektion von Substanzen wie Vektoren und Forschungswerkzeuge für die Genomeditierung (CRISPR / Cas9) in den Zellkern. In der Gentechnik kann die SU10 verwendet werden, um mit Krankheiten befallene Zellen zu untersuchen. Auch in der Züchtung von landwirtschaftlichen Nutzpflanzen oder Nutztieren kann die SU10 ein hilfreiches Produkt sein.
  • Evaluierung der Wirksamkeit / Toxizität von Molekülen des Arzneimittelkandidaten
  • Sonstige physikalische Injektion von Reagenzien und Proteinen, Brightfield und fluoreszierende Beobachtungen

 

Schnelle Injektion mit hoher Erfolgsrate

Durch die Automatisierung der Schritte zur Penetration der Target-Zelle wurde eine Injektionsgeschwindigkeit von ca. 10 Sekunden erreicht. Dies ist wesentlich schneller als die konventionelle Mikroinjektion.
Fluoreszenz wurde in 208 von 220 (94,6 %) HeLa-Zellen beobachtet, in denen das fluoreszierende Protein injiziert wurde (internes Experiment von Yokogawa).

Unten: RFP wurde in die HeLa-Zellen injiziert und nachfolgend mit Fluoreszenz beobachtet.
HeLa cells

 

Geringinvasive Injektion

Durch den extrem kleinen Durchmesser der Nanopipettenspitze wird die Beschädigung der Target-Zelle minimiert.

Unten: RFP wurde in die HeLa-Zellen injiziert und nachfolgend mit Fluoreszenz beobachtet.
Low-Invasive Injection

Technische Daten

Punkt   Technische Daten
Basisfunktion Injektion Durch elektroosmotischen Fluss an der Spitze der Nanopipette
Aktuatormodul Grobe Bewegung ( Motor Aktuator) Hub: 50 mm / Achse (Einstellauflösung: 0,625 μm)
Feine Bewegung (Piezo-Aktuator) Hub: 100 μm / Achse (Einstellauflösung: 10 nm)
Messmodul Spannungserzeugungsbereich -10 V ~ +10 V (Einstellauflösung: 10 mV)
Strommessungsbereich −900 bis +900 nA (aktueller Einstellbereich: ±9 V)
Äußere Abmessungen und Gewicht Hauptsteuerung (B) 260 x (H) 99 x (T) 280 mm, ca. 2,8 kg
Piezoelektrische Elementsteuerung (B) 236 x (H) 88 x (T) 273 mm, ca. 4,6 kg
Aktuatormodul (B) 270* x (H) 219 x (T) 245* mm, ca. 2,2 kg
* Falls sich die X- und Y-Achsen in Richtung der Maximalgröße bewegen.
Messmodul (B) 85 x (H) 30 x (T) 43 mm, ca. 0,1 kg
Steuerhebel (B) 100 x (H) 145 x (T) 144 mm, ca. 0,3 kg
Sicherung B) 130 x (H) 230 x (T) 287 mm, ca. 0,7 kg
Stromverbrauch Hauptsteuerung + Piezoelektrische Steuerung Max. 100 VA
Umgebungsbedingungen für Betrieb 15 ~ 35 ℃, 20 ~ 70 % r. F., keine Kondensation

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