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Scopri di piùSaggi di Cell Painting
Saggio multiplex ad alto contenuto basato su immagini, utilizzato per la profilazione citologica.
Scopri di piùPromuoviamo l’avanzamento della ricerca nel campo della biologia cellulare e delle proteine in tutto il mondo
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Innovazione continua
Forniamo soluzioni per le scienze naturali per risolvere i più importanti problemi dell’attualità. La nostra ispirazione proviene dai nostri clienti: collaboriamo con loro per sviluppare tecnologie innovative che permettano agli scienziati di migliorare la vita.
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Applicazioni in primo piano
Cell Painting
Il Cell Painting è un saggio multiplex ad alto contenuto basato su immagini, utilizzato per la profilazione citologica. In un saggio di Cell Painting vengono utilizzati fino a sei coloranti fluorescenti per marcare diversi componenti della cellula, tra cui il nucleo, il reticolo endoplasmatico, i mitocondri, il citoscheletro, l’apparato di Golgi e l’RNA. L’obiettivo è quello di “colorare” la cellula quanto più possibile per acquisirne un’immagine rappresentativa nella sua interezza. Viene utilizzato un software di analisi automatizzata delle immagini per eseguire misurazioni degli aspetti caratteristici di ciascuna cellula. Il numero di singole misurazioni varia generalmente da 100 a 1000 per cellula. Queste misurazioni solitamente riguardano l’intensità, la consistenza, la forma, le dimensioni e la prossimità di un oggetto alla sua struttura circostante, informazioni che forniscono indicazioni in merito alle relazioni spaziali tra gli organelli. Nell’insieme, queste misurazioni generano il profilo fenotipico.
Organoidi
Gli organoidi sono microtessuti multicellulari tridimensionali (3D) derivati da cellule staminali che sono concepiti per riprodurre fedelmente la complessa struttura e funzionalità di organi umani come i polmoni, il fegato o il cervello. Gli organoidi sono strutture multicellulari e presentano un elevato grado di auto-assemblaggio offrendo una rappresentazione ancor più fedele delle complesse risposte e interazioni cellulari in vivo rispetto alle colture cellulari 2D tradizionali. Esistono tre diverse definizioni che contraddistinguono un organoide: È un microtessuto biologico 3D che contiene vari tipi di cellule Rappresenta la complessità, l’organizzazione e la struttura di un tessuto E riproduce almeno alcuni aspetti della funzionalità di un tessuto
Soluzioni per la ricerca oncologica
Lo sviluppo di tumori implica alterazioni che consentono alle cellule di crescere e dividersi senza rispettare i limiti normali, di invadere e distruggere tessuti adiacenti e infine di metastatizzare in sedi distanti dell’organismo. I ricercatori in campo oncologico necessitano di strumenti che consentano loro di studiare più facilmente le complesse e spesso poco conosciute interazioni tra le cellule tumorali e il loro ambiente e di identificare target di intervento terapeutico. Scoprite i nostri sistemi di imaging ad alto contenuto e la nostra soluzione software di analisi progettati per facilitare la ricerca oncologica mediante l’uso di modelli cellulari 3D biologicamente rilevanti, come sferoidi, organoidi e sistemi organ-on-a-chip che simulano l’ambiente in vivo di un tumore o un organo.
Soluzioni per la ricerca sul coronavirus SARS-CoV-2 (COVID-19)
Sosteniamo gli scienziati che studiano la risposta cellulare alla COVID-19 e lo sviluppo di vaccini
Ricerca sui vaccini contro il coronavirus SARS-CoV-2 (COVID-19)
Scoprite in che modo la nostra tecnologia e le nostre soluzioni possono aiutare a sostenere le vostre ricerche sulle risposte cellulari alla COVID-19 e sullo sviluppo di vaccini. Qui sono descritte applicazioni di uso comune nella ricerca sulle malattie infettive, tra cui saggi ELISA, sviluppo di linee cellulari, titolo virale e neutralizzazione virale.
Flussi di lavoro per lo sviluppo di vaccini
I flussi di lavoro inerenti allo sviluppo dei vaccini variano a seconda della piattaforma (per es. virus inattivato o vaccino a DNA) prescelta, ognuna delle quali ha i suoi vantaggi.
Imaging su cellule vive
L’imaging su cellule vive è lo studio della struttura e funzione cellulare in cellule viventi mediante tecniche di microscopia. Permette la visualizzazione e la quantificazione di processi cellulari dinamici in tempo reale. La capacità di studiare la struttura, la funzione e l’organizzazione cellulare e subcellulare in sistemi viventi favorisce lo sviluppo di saggi a maggiore rilevanza biologica e in grado di prevedere meglio la risposta dell’organismo umano ai nuovi farmaci candidati. L’imaging su cellule vive può essere utilizzato in un’ampia varietà di aree e applicazioni biologiche e può implicare, ad esempio, l’esecuzione di saggi cinetici di lunga durata o la marcatura fluorescente di cellule vive.
Modelli cellulari 3D
Lo sviluppo di saggi cellulari più complessi, biologicamente rilevanti e predittivi per lo screening di composti è una delle principali sfide nella scoperta farmacologica. L’integrazione di modelli di saggi tridimensionali (3D) si sta diffondendo sempre di più per favorire la biologia traslazionale. I modelli cellulari a maggiore complessità si sono affermati perché riproducono meglio gli ambienti in vivo e le risposte ai trattamenti farmacologici. In particolare, le colture cellulari 3D offrono il vantaggio di ricapitolare fedelmente aspetti dei tessuti umani, come ad esempio architettura, organizzazione cellulare, interazioni cellula-cellula e cellula-matrice e caratteristiche di diffusione che presentano una maggiore rilevanza fisiologica. L’uso di saggi cellulari 3D aggiunge valore agli studi di ricerca e screening, colmando il divario traslazionale esistente tra le colture cellulari 2D e i modelli animali. Permettendo di riprodurre parametri importanti dell’ambiente in vivo, i modelli 3D possono fornire informazioni uniche sul comportamento delle cellule staminali e dei tessuti in fase di sviluppo in vitro.
Saggio di immunoassorbimento enzimatico (ELISA)
L’ELISA (saggio di immunoassorbimento enzimatico) è una metodica usata per rilevare in modo quantitativo un antigene in un campione. Un antigene è una tossina o un’altra sostanza estranea, ad esempio il virus dell’influenza o un contaminante ambientale, che determina lo sviluppo di una risposta difensiva da parte del sistema immunitario dei vertebrati. La gamma dei potenziali antigeni è vasta, per cui i saggi ELISA vengono utilizzati in numerose aree di ricerca e in molti test per rilevare e quantificare gli antigeni in un’ampia varietà di tipi di campioni. Mediante i saggi ELISA è possibile analizzare lisati cellulari, campioni di sangue, alimenti e altro per rilevare specifiche sostanze di interesse. Esistono quattro tipi principali di ELISA: diretto, indiretto, competitivo e a sandwich. Di seguito è descritto ciascun tipo di saggio, con un diagramma che illustra in che modo gli analiti e gli anticorpi vengono legati e utilizzati. ELISA diretto In un saggio ELISA diretto, l’antigene viene immobilizzato sul fondo del pozzetto della micropiastra e poi si lega a un anticorpo che è specifico per l’antigene ed è coniugato a un enzima o a un’altra molecola che ne permette la rilevazione. ELISA indiretto In un saggio ELISA indiretto, l’antigene viene immobilizzato sul fondo del pozzetto della micropiastra, quindi viene aggiunto un anticorpo specifico per l’antigene. Successivamente, un anticorpo secondario coniugato a un enzima o a un’altra molecola di rilevazione si lega al primo anticorpo. ELISA competitivo In un saggio ELISA competitivo, un antigene di riferimento viene immobilizzato sul fondo del pozzetto della micropiastra. Quindi vengono aggiunti nel pozzetto il campione e l’anticorpo cosicché l’eventuale antigene presente nel campione compete con l’antigene di riferimento per il legame all’anticorpo. Il materiale non legato viene eliminato mediante lavaggio. Quanto maggiore è la quantità di antigene presente nel campione, tanto minore sarà la quantità di anticorpo che si lega all’antigene di riferimento sul fondo del pozzetto e quindi tanto inferiore sarà il segnale. ELISA a sandwich In un saggio ELISA a sandwich, vengono utilizzati due anticorpi specifici per due epitopi diversi sull’antigene bersaglio. L’anticorpo di cattura viene immobilizzato sul fondo del pozzetto della micropiastra e si lega a un epitopo dell’antigene. L’anticorpo di rilevazione, che è coniugato a un enzima che permette di determinarne la presenza, si lega a un diverso epitopo dell’antigene. (Se l’anticorpo di rilevazione non è coniugato, è necessario un anticorpo di rilevazione secondario coniugato a un enzima).
Analisi della crescita neuritica
La crescita neuritica viene valutata mediante la segmentazione e quantificazione dei processi neuronali. Questi processi neuronali possono essere visualizzati utilizzando un microscopio a fluorescenza e quantificati mediante tracciamento e conteggio manuale in applicazioni a basso rendimento. Tuttavia, nel caso di campioni in un formato a più alto rendimento come le micropiastre, la soluzione più efficiente è rappresentata da un sistema di imaging automatizzato abbinato a un software di analisi. Molecular Devices offre diverse opzioni di imager automatizzati che permettono ai laboratori di selezionare quello più adatto alle loro esigenze di ricerca. Continuate a leggere per sapere come può essere utilizzato il software CellReporterXpress per un’acquisizione e un’analisi più efficienti dei dati delle cellule neuronali.
Ricerca sulle cellule staminali
Le cellule staminali offrono ai ricercatori nuove opportunità per studiare i target e le vie di segnalazione più importanti nei processi di malattia. Queste cellule rappresentano un modello più realistico per l’identificazione e la conferma di nuovi bersagli farmacologici e per la produzione di dati di farmacologia e tossicologia con un più alto valore traslazionale per la pratica clinica. Inoltre, l’uso di cellule staminali nello sviluppo dei farmaci apre nuove strade per la medicina personalizzata, riducendo, o potenzialmente anche sostituendo, i test sugli animali. Le cellule derivate da cellule staminali pluripotenti indotte (induced Pluripotent Stem Cells, iPSC) permettono ai ricercatori di studiare cellule primarie senza le limitazioni che si riscontrano tradizionalmente nell’ottenerle.
Conta cellulare
La capacità di quantificare in modo accurato il numero di cellule nelle micropiastre multipozzetto permette di eseguire una molteplicità di applicazioni biologiche per studiare la salute o la proliferazione cellulare. Queste applicazioni possono prevedere l’uso di saggi endpoint per l’imaging di nuclei colorati in fluorescenza o richiedere un solido sistema a luce trasmessa per l’imaging di cellule vive o fissate non colorate. In entrambi i casi, il conteggio delle cellule attraverso una procedura di segmentazione tramite software deve essere rapido e affidabile. Qui vengono illustrati i vari metodi e le varie tecniche utilizzati per valutare la proliferazione, la citotossicità e la confluenza attraverso la conta cellulare, che può essere eseguita rapidamente mediante imaging in campo chiaro o a fluorescenza utilizzando un sistema di imaging automatizzato e un software di analisi.
Elettrofisiologia patch-clamp
La tecnica di patch-clamp è un versatile strumento elettrofisiologico per comprendere il comportamento dei canali ionici. I canali ionici sono presenti in tutte le cellule, ma quelle che vengono studiate più frequentemente mediante tecniche di patch-clamp sono i neuroni, le fibre muscolari, i cardiomiociti e gli ovociti con iperespressione di singoli canali ionici. Per valutare la conduttanza di singoli canali ionici, un microelettrodo forma un sigillo ad alta resistenza con la membrana cellulare e viene rimosso un frammento di membrana cellulare contenente il canale ionico di interesse. In alternativa, mentre il microelettrodo forma il sigillo con la membrana cellulare, questo piccolo frammento può essere perforato per fornire all’elettrodo un accesso elettrico all’intera cellula. Viene poi applicata tensione, con formazione di un blocco del voltaggio (voltage clamp), e viene misurata la corrente a livello della membrana. È anche possibile utilizzare un blocco della corrente (current clamp) per misurare le variazioni della tensione di membrana o potenziale di membrana. La variazione di tensione o di corrente nelle membrane cellulari può essere alterata mediante l’applicazione di composti per bloccare o aprire i canali. Queste tecniche permettono ai ricercatori di capire il comportamento dei canali ionici in condizioni sia fisiologiche che patologiche e di studiare in che modo diversi farmaci, ioni o altri analiti possono modificare tali condizioni.
Sviluppo di linee cellulari
Le linee cellulari stabili sono ampiamente utilizzate in una serie di importanti applicazioni, come la produzione di farmaci biologici (ad es. anticorpi monoclonali e proteine ricombinanti), lo screening di farmaci e gli studi funzionali sui geni. Il processo di sviluppo di linee cellulari stabili spesso inizia con la trasfezione di cellule ospiti selezionate, solitamente cellule CHO o HEK 293, con i plasmidi desiderati. Dopo la trasfezione, i ricercatori selezionano e quantificano i cloni che presentano alti livelli di espressione. Una volta identificati questi cloni a elevata produzione, le linee cellulari e/o le proteine prodotte dalle cellule vengono validate. I metodi di screening manuale tradizionalmente utilizzati per lo sviluppo di linee cellulari sono laboriosi e richiedono molto tempo, per cui esiste un’elevata richiesta di soluzioni automatizzate ad alto rendimento per queste applicazioni. Il flusso di lavoro generale descritto di seguito vi aiuterà a identificare i sistemi più utili per le vostre esigenze di ricerca.
Imaging e analisi cellulare
I ricercatori hanno a disposizioni varie opzioni per quanto riguarda i metodi di imaging cellulare, dalla microscopia a contrasto di fase che mostra le cellule intatte all’imaging a fluorescenza di singole molecole od organelli. L’analisi cellulare viene eseguita per valutare e misurare lo stato corrente delle cellule, come l’integrità cellulare, la tossicità, la vitalità e varie altre applicazioni di ricerca. Una parte integrante dell’analisi cellulare è la raccolta, analisi ed esportazione dei dati in un formato utile e significativo.
L’Università di York utilizza gli strumenti per patch-clamp Axon per studiare il ruolo dei canali delle pannexine nell’epilessia
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