VÝVOJ LÉČIV
Obr. 4: Schéma systémů ODIN a SOL. Mikrofluidní kanál je řízen mi- krofluidním průtokovým kontrolérem a vytvářejí se v něm kapičky vody v oleji. ODIN monitoruje a analyzuje dále po proudu tyto kapičky v ob- lasti zájmu (region of interest – ROI). Když je detekována specifická událost, ODIN aktivuje trigerovací elektrody s pomocí funkčního gene- rátoru a vysokonapěťového zesilovače, přitáhne kapičku k elektrodám a umožní vytřídění kapiček o požadované konfiguraci. Není zobra- zena optika včetně trasy fluorescenčního osvětlení, jak je znázorněno na obr. 3. Stolní zařízení ZEUS kombinuje veškeré možnosti takového sys- tému – a mnohem více (včetně snížení minimálního objemu vzorku) do jedi- ného kompaktního přístroje.
buňka. Takovéto zlepšení je zvláště důležité u drahých vzorků s něko- lika buňkami nebo při analýze populací vzácných buněk. Tento efekt může být navíc posílen a zlepšen inovativním sběrným systémem, který téměř eliminuje mrtvý objem a umožňuje analýzu i vzorků o malých objemech. 2. Snížení nákladů na činidla. Díky zvýšení účinnosti mohou být náklady na mikročástice sníženy stonásobně, což samo o sobě snižuje celkové náklady až o 20 %. 3. Zkrácení doby trvání experimentu. Při původní metodě Drop-seq bývá enkapsulováno přibližně 2 300 kapiček za sekundu při správné rychlosti enkapsulace 0,15 % [3], což znamená 3,5 správně konfiguro- vaných kapiček za sekundu. Mikrofluidní kanály Sensific třídí až 100 kapiček za sekundu. Díky vyšší rychlosti enkapsulace je tak správně enkapsulovánou 15 kapiček za sekundu, což znamená čtyřnásobné zrychlení. Srovnání rychlostí enkapsulace je na obr. 5. 4. Minimalizování buněčného stresu. Zkrácení doby trvání experi- mentu zkracuje čas, který buňky stráví před enkapsulačním procesem a minimalizuje stresové změny ve složení RNA v buňkách. 5. Zkrácení doby amortizace. Zkrácení doby experimentu zvyšuje prů- chodnost experimentů Drop-seq, snižuje náklady a zkracuje dobu amortizace. 6. Redukce RNA pozadí. Šum pozadí z volné RNA je redukován o 99 %, protože jsou sekvenovány pouze správně nakonfigurované kapičky. Tím se také minimalizuje sekvenovaný objem. Obr. 3: Paralelní zobrazování systémem ODIN s pomocí časově multi- plexovaného osvětlení ve světlém poli a fluorescenci. ODIN umožňuje používat až 4 paralelní kanály. Použití jediného senzoru zjednodušuje komplikovaná nastavování optického systému.
Technologii Sensific využívá přístroj ODIN, který může být použit jako doplněk v téměř jakékoliv laboratoři, nabízí maximální flexibilitu při tvorbě experimentu v kombinaci s mimořádnými možnostmi analýz i řízení experimentu. Ideální je ODIN kombinovat s pulzní osvětlovací jednotkou SOL, která poskytuje ultra ostré snímky v pulzním režimu se zábleskovým osvětlením od ultra krátkých záblesků 100 ns do 5 µs. Dalším krokem je nová plně integrovaná platforma ZEUS, která je již k dispozici pro první „early adopter“ zájemce. ZEUS kombinuje všechny součásti systému, znázorněné na obr. 4, do kompaktního stolního zařízení s plně integrovaným software. Automatizování mnoha kroků procesu nabízí experimentátorovi maximální komfort. ZEUS může být volitelně vybaven inovativním a patentovaným rychloupínacím systémem mikrofluidních kanálů, který snižuje mrtvý objem na méně než 10 µl, což ho činí ideálním pro velmi malé a cenné vzorky. Může být také vybaven až čtyřmi barevnými lasery. Obr. 5: Vlevo: Obvyklé populační složení dvojité Poissonovy distribuce, optimalizované pro nízkou úroveň chyby dvojité enkapsulace (6 % buněk, 2,5 % mikročástice na kapičku) se 4% úrovní chybovosti. Střed: Optima- lizovaná Drop-seq statistika s maximální možnou požadovanou efektivi- tou enkapsulace 14 %. Vpravo: Typická populační distribuce po třídění (aproximovaná úroveň chyb třídění 0,4 %) se 0,2% chybovostí pro dva příslušné kanály.
Nové schopnosti a všestranná aplikovatelnost technologie firmy Sensific Použití technologie Sensific umožňuje zlepšit výsledky analýz a současně výrazně ušetřit čas i náklady. Technologie Sensific není vhodná pouze pro aplikace metody Drop-seq, ale nabízí i další možnosti. Umožňuje například připojit a zobrazit současně až 3 fluorescenční kanály. Ty mohou být použity pro zvýšení robustnosti procesu nebo pro detekci dodatečných markerů. Obr. 3 ukazuje schematická uspořádání systému a odpovídající obrazové výstupy. Systém se snadno nastavuje, protože pro zobrazování používá pouze 1 senzor. To umožňuje provádět další analýzy, včetně: • Vytváření monoklonálních kultur. • Analýzy a integrovaného obohacování buněčných populací s poža- dovanými charakteristikami. • Studie mezibuněčných interakcí. • Detekce a třídění buněk s fluorescenčními značkami.
Jak uvádí Dr. Jonas Pfeil, jeden z tvůrců: „ Je to báječný pocit dovést mikrofluidní technologii k úplně novým možnostem – od vývoje perso- nalizovaných protinádorových terapií a výzkumu Alzheimerovy nemoci k základnímu výzkumu v jednobuněčných technologiích a zlepšování metod kultivace mikrořas. A to není všechno; pracujeme také na dalších oblastech, jako je například masová produkce monoklonálních organoidů a významné zrychlení výzkumu léčiv. Stále jsou před námi vzrušující možnosti! ”
• Analýzy výtěžku a třídění jednotlivých buněk. • Kolokalizace v rámci buněk nebo organel.
Z podkladů firmy Sensific přeložil Ing. Marek ČERNÍK, Uni-Export Instruments, s.r.o., www.uniexport.co.cz.
37
CHEMAGAZÍN • 5 / XXXIV (2024)
Made with FlippingBook - professional solution for displaying marketing and sales documents online