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Centro di innovazione sugli organoidi

Il laboratorio modulare automatizzato per colture cellulari 3D e analisi delle immagini offre ai clienti la possibilità di semplificare e ampliare gli studi sugli organoidi, consentendo loro di compiere progressi nelle ricerche nel campo della scoperta farmacologica

Il laboratorio automatizzato per colture cellulari 3D e analisi delle immagini permette di semplificare e ampliare la ricerca sui sistemi biologici complessi

Il nuovo Centro di innovazione sugli organoidi di Molecular Devices combina tecnologie all’avanguardia con nuovi metodi per la biologia 3D per affrontare le problematiche associate alla scalabilità dei sistemi biologici 3D complessi.

Questo spazio collaborativo permette a clienti e ricercatori di recarsi nel laboratorio per testare flussi di lavoro automatizzati per la coltura e lo screening degli organoidi, sotto la guida di scienziati dell’azienda.

Una soluzione completa permette di standardizzare il processo di sviluppo degli organoidi con le fasi di coltura cellulare, trattamento e incubazione mediante tecniche di imaging, analisi ed elaborazione dei dati, offrendo risultati omogenei, obiettivi e biologicamente rilevanti su larga scala.

Rapida adozione di tecnologie e metodi biologici 3D innovativi per la scoperta farmacologica

Il centro si espande oltre l’imaging per presentare una soluzione totalmente integrata che permette di affrontare le sfide associate a ogni passaggio del percorso del campione, dalla preparazione al rapporto finale, per i saggi eseguiti su modelli biologici 3D complessi.

Il Centro di innovazione sugli organoidi dispone di strumenti all’avanguardia che operano insieme in maniera armoniosa per la crescita autonoma a lungo termine di colture 2D e 3D di cellule vive e il loro monitoraggio con tecniche di imaging intelligenti senza marcatura. Questo flusso di lavoro integrato include avvisi di controllo di qualità e prontezza operativa, screening di organoidi 3D e analisi delle immagini basata sul deep learning che permettono di studiare pattern inesplorati che altre tecnologie non sono in grado di rilevare.

 

    “Anche se gli organoidi sono un modello molto promettente per la trasformazione dello sviluppo di farmaci, della medicina di precisione e in ultima analisi delle terapie basate sui trapianti per le malattie in fase terminale, è necessario superare una serie di ostacoli importanti per sfruttare appieno le potenzialità della medicina basata sugli organoidi. Abbiamo creato recentemente il CuSTOM Accelerator Lab con l’obiettivo di risolvere questi problemi mediante lo sviluppo di flussi di lavoro ad alto rendimento totalmente automatizzati per migliorare la scalabilità e la riproducibilità della produzione di organoidi e la creazione di nuove piattaforme per lo screening farmacologico basato su organoidi. Per raggiungere questi obiettivi sarà essenziale combinare l’esperienza del CuSTOM con le tecnologie e soluzioni di imaging all’avanguardia di Molecular Devices. L’approccio innovativo del CuSTOM è in linea con l’impegno del Centro di innovazione sugli organoidi di Molecular Devices per far progredire l’imaging biologico e i metodi analitici allo scopo di ottenere un impatto nel mondo reale e non vediamo l’ora di lavorare insieme per promuovere ulteriori progressi nel versatile campo della medicina basata sugli organoidi."

    — Magdalena Kasendra, Ph.D.
    Direttrice ricerca e sviluppo del CuSTOM
    Leggi il comunicato stampa >

    Scoprite la potenza e la flessibilità di una soluzione di screening ad alto rendimento automatizzata e personalizzabile

    Grazie all’intuitivo software di pianificazione, i ricercatori possono controllare da remoto il flusso di lavoro 3D, seguendo il percorso delle cellule dallo stato di singola cellula alla formazione di un organoide differenziato. La coltura cellulare e l’incubazione sono ottimizzate con un incubatore automatico e un robot collaborativo che mantiene l’uniformità delle colture. La sostituzione del terreno per il mantenimento delle colture è standardizzata e semplificata con un sistema automatizzato di gestione dei liquidi, che riduce al minimo gli interventi manuali. Lo sviluppo dei modelli 3D può essere monitorato nel tempo mediante imaging senza marcatura per valutare lo stato di prontezza dei saggi; inoltre, grazie ai feedback in tempo reale, la pianificazione dell’aggiunta automatizzata di composti e del trattamento è standardizzata.

      Flusso di lavoro per lo screening di organoidi

      • Passaggio 1) Pre-coltura 2D – Gli organoidi vengono pre-coltivati a partire da cellule derivate da iPSC o da cellule primarie (intestino, polmone o cervello) 
      • Passaggio 2) Sviluppo di organoidi 3D – Le cellule vengono trasferite in piastre a 24 pozzetti e poi collocate in un incubatore per promuoverne la crescita e il differenziamento in un tessuto specifico in 3D
      • Passaggio 3) Coltura di organoidi – Il processo di coltura degli organoidi richiede vari passaggi con diverse sostituzioni del terreno
      • Passaggio 4) Monitoraggio della crescita e dello sviluppo degli organoidi – Gli organoidi vengono monitorizzati e caratterizzati per eseguire un’analisi complessa della struttura del tessuto e del differenziamento
      • Passaggio 5) Imaging confocale e analisi 3D – Visualizzazione e caratterizzazione di vari descrittori quantitativi utilizzati per studiare i fenotipi di malattia e l’effetto di composti

      Il nostro nuovo sistema di imaging ad alto contenuto ImageXpress Confocal HT.ai è progettato per l’imaging 3D. Questo sistema offre otto canali di eccitazione laser ad alta potenza e obiettivi a immersione in acqua automatizzati che incrementano il segnale e la sensibilità dei saggi senza sacrificare la velocità. La tecnologia confocale a disco rotante con cinque opzioni per la geometria del foro stenopeico riduce l’offuscamento dovuto alla luce fuori fuoco permettendo una maggiore penetrazione negli organoidi e una migliore risoluzione assiale. Per l’analisi dei sistemi biologici 3D complessi, il software di analisi delle immagini IN Carta offre un flusso di lavoro ottimizzato con potente segmentazione basata sul deep-learning, classificazione tramite metodi di apprendimento automatico e analisi volumetrica 3D.

      Soluzioni complete per un flusso di lavoro totalmente integrato per l’automazione di laboratorio

      Le nostre soluzioni di automazione per il laboratorio si avvalgono di scienziati e ingegneri che possono personalizzare i nostri strumenti e automatizzare interi flussi di lavoro per soddisfare le esigenze specifiche del vostro saggio, metodo o protocollo. Dagli incubatori e i sistemi di gestione dei liquidi fino alla robotica e ai software e hardware personalizzati, potete contare su di noi e sulla nostra esperienza di oltre 35 anni nel settore delle scienze naturali per la fornitura di prodotti di qualità e l’erogazione di servizi di assistenza in tutto il mondo.

      La vendita è soggetta ai nostri Termini di acquisto dei prodotti personalizzati, disponibili all’indirizzo www.moleculardevices.com/custom-products-purchase-terms

      Blog in primo piano: ingegnerizzazione degli organoidi di nuova generazione con flussi di lavoro automatizzati per il laboratorio alla #SLAS2022

      La SLAS2022, la conferenza della Society for Lab Automation and Screening, ha offerto un altro anno estremamente interessante per scoprire tecnologie innovative per il laboratorio. Sia che siate intervenuti di persona, sia che abbiate visitato online la nostra pagina degli eventi virtuali, è stato un piacere condividere con voi i nuovi metodi e protocolli per automatizzare i flussi di lavoro per i sistemi biologici complessi.

      Di seguito potete trovare una breve panoramica delle nostre presentazioni poster che coprono l’intera gamma degli argomenti più importanti: dai nuovi progressi nell’ingegnerizzazione degli organoidi di nuova generazione allo sviluppo di un flusso di lavoro di laboratorio automatizzato per la crescita, il monitoraggio e l’imaging ad alto contenuto di colture cellulari 3D.

      Organoide di nuova generazione

       

      Galleria di immagini di cellule di organoidi polmonari

      Applicazioni e saggi

      Il Centro di innovazione sugli organoidi si basa sui 35 anni di esperienza di Molecular Devices nel fornire ai propri clienti tecnologie ad alte prestazioni per le scienze naturali, finalizzate a migliorare i flussi di lavoro per lo sviluppo di farmaci, la ricerca biotecnologica e lo screening di cloni.

      Scoprite di più sulle nostre applicazioni leader del settore per la biologia 3D e l’imaging automatizzato ad alto contenuto:

      • Dalle colture cellulari 2D a quelle 3D

        Passaggio dalle colture cellulari 2D a quelle 3D

        Recentemente si è verificata una transizione verso l’uso di modelli cellulari 3D nel campo della scoperta farmacologica e della modellazione delle malattie, poiché numerosi studi hanno evidenziato che questi sistemi riproducono meglio l’ambiente in vivo e forniscono dati con una maggiore rilevanza fisiologica rispetto ai modelli 2D.

        Articoli sulla biologia 3D

        Articoli sulla biologia 3D

        Articoli sulla biologia 3D selezionati da esperti della materia di Molecular Devices, apparsi in pubblicazioni del settore come BioTechniques e Genetic Engineering & Biotechnology News.

      • Ricerca sulle cellule tumorali 3D

        Ricerca sulle cellule tumorali 3D

        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. Gli sferoidi tumorali riproducono il comportamento dei tumori in maniera molto più efficace rispetto alle colture cellulari 2D standard. Questi modelli 3D basati su sferoidi vengono utilizzati con successo negli ambienti di screening per identificare potenziali composti terapeutici antitumorali.

        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.

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        Modelli cellulari 3D

        Modelli cellulari 3D

        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.

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      • Cell Painting

        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.

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        Progressi del cliente

        Rivoluzione delle fasi iniziali della scoperta farmacologica

        Bioneer utilizza il sistema ImageXpress Micro Confocal per l’imaging ad alto rendimento di modelli di malattia 3D

        Rivoluzione delle fasi iniziali della scoperta farmacologica nel campo dell’immuno-oncologia e della modellazione delle malattie neurodegenerative: Imaging ad alto contenuto per modelli di malattia 3D

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      • Modellazione delle malattie

        Modellazione delle malattie

        In questo webinar in collaborazione con MIMETAS, presentiamo alcuni degli ultimi sviluppi sull’integrazione dei protocolli per gli organoidi con la tecnologia organ-on-a-chip, nonché i progressi compiuti nelle tecnologie di imaging ad alto contenuto che stanno permettendo lo sviluppo di queste avanzate applicazioni 3D. Illustriamo come generare una varietà di modelli tissutali costituiti da co-colture complesse in un sistema a perfusione, utilizzando protocolli all’avanguardia per le cellule staminali e gli organoidi, e come eseguire poi lo screening e l’analisi di questi modelli con una singola interfaccia integrata che permette di ridurre drasticamente il tempo necessario per ottenere risultati di successo.

        Organoidi

        Organoidi

        Gli organoidi sono microtessuti multicellulari tridimensionali (3D) che sono concepiti per riprodurre fedelmente la complessa struttura e funzionalità degli organi umani. Gli organoidi sono solitamente costituiti da una co-coltura di cellule che presentano un elevato grado di auto-assemblaggio offrendo una rappresentazione ancor più fedele delle complesse risposte e interazioni cellulari in vitro rispetto alle colture cellulari 2D tradizionali.

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      • Ricerca sulle cellule staminali

        Ricerca sulle cellule staminali

        Le cellule staminali pluripotenti possono essere utilizzate per studi nel campo della biologia dello sviluppo oppure differenziate per ottenere cellule di organi specifici e impiegate per saggi basati su cellule vive o fissate su vetrini o in piastre multipozzetto. Il sistema ImageXpress è utile in tutte le fasi del flusso di lavoro adoperato dai ricercatori nel campo delle cellule staminali, dal monitoraggio del differenziamento al controllo di qualità alla misurazione delle funzionalità di specifici tipi cellulari.

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        Screening di tossicità

        Screening di tossicità

        I modelli basati su organoidi si sono affermati nel campo della ricerca biologica e dello screening perché riproducono la complessità dei tessuti reali. Per ottenere un modello dei polmoni umani in vivo, abbiamo messo in coltura cellule epiteliali polmonari umane primarie in condizioni che promuovono la formazione di strutture 3D in grado di ricapitolare le caratteristiche morfologiche e funzionali delle vie respiratorie.

        Scarica il poster scientifico

      Ultime risorse

      Risorse per il Centro di innovazione sugli organoidi

      Video e webinar

      Enhance high-content 3D biology imaging with automated sample preparation

      Modelli emergenti di organoidi: dalla ricerca di base allo sviluppo di farmaci e alla medicina rigenerativa

      Rassegna delle innovazioni all’ISSCR 2021: Processi automatizzati di coltura e imaging ad alto contenuto di organoidi 3D polmonari e cardiaci

      Una visita guidata al Centro di innovazione sugli organoidi

      Una visita guidata al Centro di innovazione sugli organoidi

      Modellazione delle malattie nel XXI secolo: Saggi automatizzati sugli organoidi mediante imaging 3D

      sistemi organ-on-a-chip per la scoperta farmacologica e per la modellazione delle malattie

      Sistemi organ-on-a-chip ad alto rendimento basati su organoidi per la scoperta farmacologica e la modellazione delle malattie

      Passaggio ai modelli 3D nei saggi ad alto contenuto: opportunità scientifiche e problematiche di imaging

      Modelli cellulari 3D

      Introduzione all’imaging di modelli cellulari 3D: tutto ciò che c’è da sapere

      Sviluppo di modelli di tessuto basati sulla tecnologia organ-on-a-chip ad alto rendimento per la scoperta farmacologica utilizzando l’imaging ad alto contenuto

      Modelli tissutali fisiologicamente rilevanti mediante l’uso di una piattaforma organ-on-a-chip ad alto rendimento

      Modelli tissutali fisiologicamente rilevanti mediante l’uso di una piattaforma organ-on-a-chip ad alto rendimento

      Prodotti e servizi correlati