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细胞组织器官代谢分析仪

细胞组织器官代谢分析仪

更新时间:2024-05-19

产品型号:IMOLA-IVD

产品报价:

产品特点:德国cellasys提供的灌流式、多参数、实时代谢监测的细胞组织器官代谢分析仪—IMOLA-IVD,是一种基于生物芯片的微生理参数测量系统,对活细胞、组织、类器官的代谢和形态进行无标记实时监测,搭配自动化灌流系统进行换液或者加药,可以实现几天或几周的连续测量,研究药物对活细胞、组织、类器官的影响以及移除药物后的恢复和再生效应。 我们的细胞、组织、类器官代谢分析仪通过生物芯片技术,可以在体外直

IMOLA-IVD细胞组织器官代谢分析仪的详细资料:

细胞、组织、类器官代谢分析仪—IMOLA-IVD


     德国cellasys提供的灌流式、多参数、实时代谢监测的细胞、组织、类器官代谢分析仪—IMOLA-IVD,是一种基于生物芯片的微生理参数测量系统,对活细胞、组织、类器官的代谢和形态进行无标记实时监测,搭配自动化灌流系统进行换液或者加药,可以实现几天或几周的连续测量,研究药物对活细胞、组织、类器官的影响以及移除药物后的恢复和再生效应。 我们的细胞、组织、类器官代谢分析仪—IMOLA-IVD通过生物芯片技术,可以在体外直接研究活细胞或组织、器官在培养过程种的多个参数的变化,包括细胞外酸化(pH)、细胞呼吸(pO2、pCO2)和形态学(电阻)。整个测量过程无需标记、多通道平行进行、连续检测、实时记录。


细胞组织器官代谢分析仪


     细胞代谢主要是指细胞从环境中摄取营养物质,消化吸收后排放出降解物或杂质。大多数碳水化合物,例如葡萄糖,都是细胞的营养物质。在有氧条件下,葡萄糖被细胞摄取后在胞浆内转变成丙酮酸,然后进入三羧酸循环代谢,ZUI终变成二氧化碳并产生能量;在缺氧条件下,葡萄糖在细胞内代谢为乳酸以提供能量。总体而言,细胞代谢增强时,葡萄糖的消耗增加,酸性的代谢产物也相应增加,反之亦然。此外,外界环境因素对贴壁细胞的作用经常影响到细胞的粘附和融合度,而细胞的粘附状态是与细胞骨架的组织性和膜的完整性相关的,如果受到环境因素干扰,细胞则会改变其粘附方式,可能变圆或*脱离基底。因此,监测这些参数就能很好的了解细胞、组织、类器官生长过程中的细胞生理状态和代谢行为。

     德国cellasys公司推出的细胞、组织、类器官代谢分析仪—IMOLA-IVD非常适合与于监测细胞、组织、类器官的代谢过程的各种生理学指标,包括产酸,产氧,贴壁电阻,温度。可以单独控制每一个样品的溶液,分别有6个独立的灌流泵来控制每个通道的灌流系统,保证每个通道的独立性,可以连续长时间监测6种细胞、组织、类器官的生理活动和代谢情况。


细胞组织器官代谢分析仪

   
     德国cellasys的细胞组织器官代谢分析仪—IMOLA-IVD,采用的是芯片技术,而不是通用的光学检测技术,其检测灵敏度更高,检测时间更长,而且这两个产品都有密闭的灌流系统,可以适时更换溶液,适合长时间检测细胞、组织、类器官的生理行为变化,以及观察外界条件(加药等)处理后的细胞/组织/类器官的再生等效应。

    多个传感器芯片并联平行工作;

    非侵入式、实时无标记监测;

    pH值、O2消耗率、细胞外酸度、贴壁电阻四参数同时测量;

    *的灌流系统可实现随时换液;


细胞组织器官代谢分析仪

       德国cellasys的细胞组织器官代谢分析仪—IMOLA-IVDZUI大可配备6通道,6通道每个孔都有独立灌流和换液的功能,非常适合做长时间的胞、组织、类器官代谢的观测、再生医学,组织工程学、类器官药理学评价、类器官药物安全性评估以及干细胞研究等。


工作原理

     微生理测量法监测活细胞、组织、类器官的代谢活动。除了监测细胞呼吸和细胞外酸化,细胞粘附和形态参数同样提供了很多关于生命活动的有价值的信息。我们的生物芯片集成了微型传感器来评估这些参数,确保了高灵敏度和稳定性,并且该方法是无需标记,并实时连续提供多个参数的数据。使用DALiA客户端3.1应用程序,可以对测量过程进行编程并记录数据。

细胞组织器官代谢分析仪

     IMOLA-IVD技术可以分析由自动化灌流系统之中的生物芯片所获取的代谢数据,数据来源于用新鲜的细胞培养基或培养基的成分。

细胞组织器官代谢分析仪


细胞类型:

     针对所有类型的培养物提供不同的合适的配件;

        对于特殊实验还可以通过对生物芯片的涂层来优化培养效果;

     悬浮细胞、贴壁细胞、球体、Transwell细胞培养小室;

        细胞、组织、类器官;


应用案例

1. 毒理动力学(细胞/组织/类器官)

     监测培养的活细胞/组织/类器官代谢分析的活力是阐明化学物质的毒理动力学效应的关键。汞的毒性作用是通过纤维母细胞胞外酸化率来检测的,毒素被去除后,细胞恢复了。细胞类型:3T3成纤维细胞,贴壁细胞。

细胞组织器官代谢分析仪

细胞组织器官代谢分析仪

     10%十二烷基硫酸钠溶液(7次稀释)对成纤维细胞的毒性作用可以通过细胞阻抗(Z)来解释。细胞类型:L929成纤维细胞,贴壁细胞。

     有了自动灌流系统,在活体类似的情况下,可以映射到体外实验。细胞外酸化率用于评估1%十二烷基硫酸钠溶液对HepG2肝球蛋白的毒性。细胞类型:Hep-G2肝癌球体细胞。


细胞组织器官代谢分析仪

细胞组织器官代谢分析仪

     表皮(RhE)是在保持临界气液界面的形成的,实时测量跨表皮细胞层电阻(TEER)。细胞类型:人类表皮细胞(RhE), transwell细胞小室。


2. 药物开发(细胞/组织/类器官)

     可以研究新药对细胞/组织/类器官代谢和生理形态的影响。测定了抗肿瘤药物牛蒡根素对PANC-1细胞系的影响,记录了实时生物电阻的变化。细胞类型:PANC-1人胰腺癌,贴壁细胞。

细胞组织器官代谢分析仪


3. 环境监测(细胞/组织/类器官

     以藻类的代谢活性为指标来进行水质监测。本例显示了克氏小球藻在被苯嗪草酮污染后光合活性的降低,去除毒素后光合活性的恢复。细胞类型:chlorella kesslerialgae小球藻,悬浮细胞。

细胞组织器官代谢分析仪


4. 医学研究(细胞/组织/类器官)

      为了在治疗前评估药物的有效性,可以测试药物对病人的细胞/组织/类器官的代谢学影响。

  • 胰岛,特别是产生胰岛素的beta细胞,可以在不同的营养供应条件下表现出不同的代谢活性。在该实验中,当暴露于相当于生理上低血糖和高血糖水平的葡萄糖浓度时,可检测到beta细胞系的代谢活动呈现出明显区别,反应了不同条件下的胰岛素分泌的不同。(Gln 谷氨酰胺;Glc葡萄糖)

  • 细胞类型:INS-1E,beta细胞系,贴壁细胞

细胞组织器官代谢分析仪

 

      Cisplatin(顺铂)是一种有效的抗癌药物,用于治疗多种实体瘤,如卵巢癌和肺癌等,并用于辅助治疗神经胶质瘤。

  • Cisplatin与DNA的嘌呤碱基交联,干扰DNA的修复机制,引起DNA损伤,激活多条信号转导通路,包括ERK、p53、p73和MAPK,其中对激活凋亡影响大,诱导细胞凋亡。

  • 细胞类型:MCF-7人乳腺癌细胞

细胞组织器官代谢分析仪

 

5. 类器官监测 芯片上的类器官:通过自动气液界面监测皮肤类器官的细胞产酸率和跨膜电阻值

Skin-on-a-Chip,Genes, 2018, 9, 114

  • 作为人体的器官,皮肤代表着人体内部和外部环境之间的结构学屏障,将体内器官与毒素、病原体隔离开来,并保护内部器官免受紫外线辐射。除了屏障功能,人体皮肤还执行人体的几个基本功能,如热调节、感觉和排泄。皮肤是人体抵御外部环境的影响的第一防护罩,新的化学物质的研究,如药物和毒素,分析和评估其对皮肤完整性的影响就是不可少的。因此,人们开发了3D皮肤类器官模型来再现体内结构,培养出三维重建人表皮模型(reconstructed human epidermis,RhE),用于在制药、化妆品和环境研究中评估皮肤暴露于外源性物质后的毒性反应。

  • 通过IMOLA分析仪监测皮肤类器官模型的细胞产酸率(EAR,pH)和 细胞层的跨膜电阻值(impedance,TEER,[Z])。通过连续监测RhE细胞模型超过48小时的TEER和EAR数据表明, IMOLA分析仪可以长时间稳定培养芯片上的皮肤类器官,并监测整个代谢过程。

细胞组织器官代谢分析仪

 

细胞组织器官代谢分析仪

 

6. 类器官监测 芯片上的类器官:在Transwell上监测人体小肠类器官的跨膜电阻值

Tissue-on-a-Chip, Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, August 2020

  • 药物毒性的研究之中,重要的一点就是要肠道的吸收。临床前体内评估通常依靠小鼠或大鼠模型。然而动物模型不能准确地预测药物对于人体各个方面的效应。从结肠(大肠)癌中提取的Caco-2细胞广泛应用于体外药物吸收和毒性评估的。但是,细胞系和小肠组织的相关性有限,目前只能预测跨细胞(细胞内途径)渗透过程。此外,贴壁单层Caco-2缺乏细胞-细胞和细胞-细胞外基质的相互作用,不能模拟人小肠的多层复杂结构。

  • 为了克服这种生理相关性的不足,科学家开发了新的三维重建人体组织模型,在整合的气液界面(ALI)上培养三维小肠类器官—EpiIntestinal-FT。这个基于人体细胞的3D类器官整合了肠上皮细胞、Paneth细胞、M细胞、簇细胞和肠道干细胞以及人肠道成纤维细胞,可以用来表征肠道功能,包括屏障、代谢、炎症和毒性反应。

  • 通过三通道IMOLA分析仪,监测EpiIntestinal-FT的细胞层的跨膜电阻值(impedance,TEER,[Z])。整个测量过程是非侵入性的、实时的,并且周期性自动更新培养基。在电阻值测量中,培养小室的顶部分别注入培养基,PBS和2.0% SDS。该系统在三个通道中都有一个自动的ALI,可以一次在三个芯片上进行平行实验。

细胞组织器官代谢分析仪

 

细胞组织器官代谢分析仪

 

7. 多类器官串联监测 生物芯片上的多器官串联—多类器官代谢分析

Label-free monitoring of whole cell vitality, 35th Annual International Conference of the IEEE EMBS, Osaka, Japan, 3 – 7 July, 2013, 1607-1610

  • IMOLA-IVD是一种用于在线分析活细胞组织类器官的系统解决方案。它利用生物芯片BioChip-C直接监测活细胞组织类器官的代谢学参数和活细胞形态变化(生物阻抗)。样本无需标记,可以并行或串联,连续且实时进行数周监测。使用活细胞/组织/类器官作为样本在体外研究药物的毒性,以评估药物对活细胞/组织/类器官的作用和效应。

  • 该系统优势包括:多参数(代谢学和形态学测定)、长期连续、无需标记、高灵敏度以及优化的灌流系统(可进行实时连续换液,加药,去药等过程)。 该系统的模块化结构设计,可通过灌流系统实现多器的官串联培养监测。模块1培养的是具有代谢活性的细胞类器官(如HepG2三维细胞球)。这些细胞将前体药物转化为活性药物后,被灌流系统传送到敏感反应的效应细胞类器官(模块2)中,实时监测其效果。为了得到更准确的结果,必须抑制各个传感器单元之间的电流干扰,减少试验的干扰,将外界的影响降到低。

  • 为确保独立测量所有细胞电信号,我们对细胞呼吸进行了长期监测,并在23小时后向储液瓶中加入了SDS。结果显示模块2中的细胞受到影响的时间比模块1中的细胞晚了20分钟。这是由于泵速以及模块1与模块2之间的连接导致的延迟。该系统的优势在于两种不同细胞或类器官可以独立监测,这是混合共培养无法实现的。若模块1中细胞代谢活性非常低,则可能无法在介质通过时积累足够的活性物质。对于这种特殊情况,可以使用由蠕动泵来控制和调节液体流动的速度和体积。

细胞组织器官代谢分析仪

 

细胞组织器官代谢分析仪

 



发表的文献

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Genes, 9(2), 114; doi:10.3390/genes9020114

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Weiss, D. et al.: 35th Annual International Conference of the IEEE EMBS, Osaka, Japan, 3 – 7 July, 2013, 1607-1610


北京佰司特贸易有限责任公司:

类器官串联芯片培养仪-HUMIMIC;单分子质量光度计-TwoMP;灌流式细胞组织类器官代谢分析仪-IMOLA;光片显微镜-LSM-200;超高速视频级原子力显微镜-HS-AFM;蛋白质稳定性分析仪-PSA-16;全自动半导体式细胞计数仪-SOL COUNT;农药残留定量检测仪(台式)—BST-100;农药残留定量检测仪(手持式)—BST-10A;蓝光/绿光LED凝胶成像;台式原子力显微镜-ACST-AFM;微纳加工点印仪-NLP2000/DPN5000;



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