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Axion CytoSMART Omni箱內細胞成像工作站（原Lonza CytoSMART活細胞成像儀），為荷蘭進口細胞成像系統，體積小巧，可放置于二氧化碳培養箱中，在明場通道下，讓鏡頭對整個臺面依次開展連續成像，生成約7850張快照圖片，并通過云端軟件自動拼接，得到一張尺寸為86mm*124mm的全景圖片，呈現完整的樣本影像，或者在熒光實驗時，對單個孔內進行多個區域拍照，通過云端進行分析和儲存。CytoSMART Omni活細胞成像系統可用于包括細胞匯合、劃痕實驗、克隆形成、類器官、細胞共培養等多種實驗分析，形成對細胞動態生理、活力、功能的連續追蹤。



 

CytoSMART Omni工作站優勢

1、體積小巧

機身纖薄，體積為0.0234m3，只占用常規二氧化碳培養箱的10%容積，幾乎不浪費細胞培養空間，能輕松放入標準尺寸的細胞培養箱、低氧工作站、生物安全柜等。

2、自動對焦

定點掃描模式下，可在100μm的景深范圍內完成自動對焦。
 
3、整板快掃

無需挪動樣本，只需約10分鐘，即可以0.7μm/pixel的高分辨率，完成對整個培養板區域的快照掃描，并即刻生成自動拼接后的全景圖像。



4、大視場

1.45mm*1.45mm大視場，單幅照片蘊含更大信息量，分析結果可重復性更高。

5、高保真

參與成像的CMOS核心區域只占其總面積的67%，模擬黃金分割法摒棄邊緣畸變影像，還樣本真實原貌。

6、云端釋圖

云端服務可實時拼接快照圖像，自動獲得整板全景照片。得益于人工智能及深度學習算法，軟件能自動識別各種規格多孔培養板中的樣本區域及單個孔中的劃痕、單個克隆等關鍵目標，提供更準確、可靠的識圖結果。

7、云端儲存

登錄云賬號，享用國內服務器云端數據儲存和計算，源數據實時更新，可無存儲，同時支持本地下載，訪問更安全和便捷，擺脫時間和空間的束縛。

8、長期監測，自動提醒

針對跨度長達數日至數周的實驗，提供實時生成的延時影像，隨時了解樣本的動態變化，并定量比較不同樣本間差異，特別適合細胞遷移、細胞殺傷、克隆形成等動力學實驗。可設置培養體系的匯合度、溫度等指標的觸發閾值郵件提醒。

9、多臺組網

單臺終端最多可控制6臺主機，支持多任務、多板位應用場景，實現對實驗室的集約化管理。

10、高兼容性

大平層成像平臺，掃描成像范圍86mm*124mm，無需適配器即可兼容任何高度低于55mm的透明培養容器，包括但不限于6~384孔多孔板、T25~T225培養瓶、培養血、微流控芯片等。

11、應用范圍廣

①從細胞匯合度出發，去了解樣本從增殖至死亡的全過程。



②測定細胞的整體遷移所經過的面積及速度，精準完成劃痕、排斥區、細胞生長及微流控趨化等動態實驗。

③轉染效率的評估及轉染方案的優化。    



④細胞共培養實驗。



⑤可定制圖像分析軟件，實現微流控芯片等特殊場景下的細胞學研究。

⑥通過實時觀察細胞活力受各種培養條件的影響，對細胞培養開展質控。

⑦在克隆形成實驗中，長時間監控單個克隆面積、尺寸及圓度的變化，為腫瘤或干細胞的克隆生長觀測提供影像及定量分析。

⑧對培養在各種規格容器中的各種類器官樣本開展識別、追蹤及定量計算。

⑨細胞毒理研究。



 
 


CytoSMART Omni工作站應用

1、細胞培養質控



左側培養瓶：角質形成細胞生長培養基培養的皮膚成纖維細胞。
右側培養瓶：培養基配方調整為25%的成纖維細胞生長培養基+75%的角質形成細胞生長培養基。

實驗及分析：每小時一次拍攝全景照片并持續52個小時。軟件自動識別樣本區域并形成匯合度隨時間變化曲線，以評估培養基成分對于樣本生長的影響。

 
2、藥物細胞毒理

細胞的匯合度和其死亡直接關聯，用活細胞成像去檢測很簡便高效，是表征藥物細胞毒性的很好參數。
 


實驗及分析：樣本為C6（大鼠膠質瘤）細胞。在其增殖的早期，向6個培養孔中依次加入梯度濃度的，然后以一小時的間隔拍攝
全景照片并持續24個小時。從匯合度變化圖上可以推斷出：對于C6細胞的增殖有著與濃度相關的抑制作用。
 

3、細胞遷移



在沒有全景照片的時代，只能對單個孔中的小部分區域（上圖中標識）采樣，以代表整個樣本。而基于CytoSMART Omni全景攝像數據的云端算法，卻能自動識別全孔的劃痕區域（藍色標識），并由此計算出其面積和速度隨時間的變化，從而客觀地反映出整體和局部細胞的遷移水平及差異。
 

4、克隆形成

使用梯度濃度的處理6組CHO-K1細胞，每個樣本做四重復，一共24個樣本。CytoSMART云端算法能自動實時更新定量、定性的分析結果，方便研究者做出快速和精準的判斷。



左側上下兩幅全板示意圖分別提示每個孔中被檢測到的克隆分布和密度以及單孔克隆總數。
右側由上至下分別為對應于六種藥物濃度條件下，樣本在克隆數量、大小和圓度這三個參數的平均值及標準偏差上隨時間的變化情況。方便對藥物影響細胞克隆形成的起效時間、持久性和濃度相關性做出分析。


5、類器官分析

有多種因素會影響到類器官的形狀和大小，包括細胞類型、疾病表型、培養條件。CytoSMART Omni系統能對培養在各種規格容器中的大量類器官樣本開展識別及追蹤，并提供數量、直徑、面積、寬高比和圓度等數據以量化其表型。實現快速識別、分組比較、群體分布分析及樣本發育長期記錄等之前無法完成的任務。
 


 
6、細胞共培養

對樣本中一種細胞進行熒光標記，分別使用CytoSMART Omni細胞成像儀的白光和熒光通道做細胞亞群特異的匯合動力學測試。通過實驗結果的兩相比較，可分析細胞互作、或二者間的生理學差異。



這里的案例展現了綠色熒光標記后的HeLa細胞與未標記的3T3細胞對于藥物處理的不同反應。樣本以不同的混合比例種板并經過梯度濃度的TNF-α處理。每小時對每個孔做3個固定位置的定點掃描，并持續到第48小時。可以發現，藥物處理能給3T3細胞帶來相較于HeLa細胞而言的增殖優勢，特別是在前者混合比例較低時。

 

 
參考文獻

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