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. Che abbiate assistito di persona o che ci abbiate visitati online nella nostra pagina degli eventi virtuali, siamo stati contenti di condividere nuovi metodi e protocolli per automazione dei complessi flussi di lavoro di biologia.

Di seguito viene fornita una breve panoramica delle nostre presentazioni di poster che eseguono lo spazio di argomenti di valore, dai nuovi avanzamenti nell’ingegneria degli organoidi di nuova generazione allo sviluppo di un flusso di lavoro di laboratorio automatico per la coltura cellulare 3D, il monitoraggio e l’imaging ad alto contenuto.

Presentazioni di un poster scientifico

1. Organoidi intestinali per saggi di screening automatizzato. Imaging e analisi ad alto contenuto della morfologia degli organoidi

Autori: Oksana Sirenko, PhD, Scienziato Sr.; Krishna Macha, PhD, Scienziato di ricerca; Angeline Lim, PhD, Scienziato applicazioni

https://share.vidyard.com/watch/Sd2VsnvWqs5m2gHkwnvZdg

I modelli di celle 3D che rappresentano vari tessuti sono stati utilizzati con successo per lo studio di effetti biologici complessi, architettura dei tessuti e funzionalità. Tuttavia, la complessità dei modelli 3D rimane un ostacolo per la più ampia adozione nella ricerca e nello screening dei farmaci.

Qui descriviamo un flusso di lavoro per l’automazione della coltura di organoidi. Il metodo automatico utilizza una cella di lavoro integrata, costituita da diversi strumenti che forniscono la coltura cellulare automatica, il monitoraggio e l’imaging ad alto contenuto. Il sistema integrato include il nostro sistema di imaging ad alto contenuto ImageXpress® Confocal HT.ai , l’incubatore a CO2 automatico, il sistema di movimentazione dei liquidi automatico (biomek i7), nonché un robot collaborativo. Abbiamo sviluppato metodi per l’automazione della seminterratura, dello scambio di supporti e del monitoraggio dello sviluppo di organoidi intestinali. Inoltre, il metodo consente l'automazione dei test dei composti e la valutazione delle variazioni fenotipiche.

Registrati per la nostra presentazione del poster, dove parleremo dei nostri metodi e mostreremo gli strumenti utilizzati per aumentare la rendimento e rendere automatici i test degli organoidi e lo screening dei composti. Proponiamo anche degli approcci di analisi che consentono di ottenere maggiori informazioni su questi sistemi complessi, sui fenotipi delle malattie e sugli effetti dei composti.

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2. Automazione del saggio organ-on-a-chip: processi automatizzati di coltura, imaging e analisi dell’angiogenesi

Autori: Angeline Lim, PhD, Applications Scientist; Oksana Sirenko, PhD, Sr. Scientist; Arthur Stok, Matthew Delport, Product Manager, MIMETAS; Francis Enane, Bhagya Wijayawardena

https://share.vidyard.com/watch/x5n3AMEEaf5xEAJCrC8jMW

Esiste una cruciale necessità di sistemi modello biologici in grado di riprodurre meglio la biologia umana. I modelli di cellule tridimensionali (3D) e le strutture organo su chip che rappresentano vari tessuti sono stati utilizzati con successo per lo studio di effetti biologici complessi, architettura dei tessuti e funzionalità. OrganoPlate® è stato sviluppato come piattaforma organo su chip che consente la formazione di coltivazioni a lungo termine a base microfluidica 3D di cellule viventi. Tuttavia, la complessità dei modelli 3D rimane un ostacolo per una più ampia adozione nella ricerca e nello screening dei farmaci. L'automazione della coltura cellulare, dei test e dell'analisi può fornire gli strumenti necessari per facilitare e scalare l'uso di sistemi organo su chip.

Qui descriviamo un flusso di lavoro per l’automazione della coltura organo su chip, nonché il monitoraggio e l’automazione dell’analisi cellulare. Questo metodo automatico utilizza una cella di lavoro integrata costituita da diversi strumenti che consentono l'automazione e il monitoraggio della coltura cellulare. Abbiamo sviluppato metodi per l'automazione della seminterratura cellulare, lo scambio di supporti e il monitoraggio dello sviluppo e della crescita del sistema operativo 3D. Inoltre, questi metodi facilitano il test automatico dei composti e la valutazione degli effetti di tossicità. Abbiamo utilizzato il test di angiogenesi come esempio del processo di automazione.

Registrati per la nostra presentazione del poster, dove rivediamo le letture fenotipi che hanno consentito la Caratterizzazione quantitativa dell’entità e della complessità dei cavi angiogenici in 3D. Parleremo anche di come il metodo automatico progettato sia ampiamente applicabile per lo screening dei composti e l’uso della tecnologia organo su chip in modo ad alta rendimento.

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3. Flusso di lavoro per la coltura degli organoidi 3D basato sull’automazione con analisi delle immagini senza etichette basata su deep-learning

Autori: Angeline Lim, PhD, Applications Scientist; Misha Bashkurov, PhD, Product Owner; Joe Chen, Automation Solutions Engineer; Oksana Sirenko, PhD, Sr. Scientist

https://share.vidyard.com/watch/iaMAJtdpJD5Dq5VFoqSmg5

Il sistema del modello di coltura cellulare 3D è sempre più popolare perché ricapitola il microambiente in vivo meglio delle coltivazioni di cellule 2D. Gli organoidi 3D sono aggregati cellulari derivati da cellule staminali pluripotenti o da cellule staminali dell’adulto e possono auto-organizzarsi in strutture simili a quelle di un organo. Questi organoidi hanno la capacità di una differenziazione stabile e di una crescita rapida e, come tale, il sistema di modelli di organoidi offre un enorme potenziale nella modellizzazione delle malattie, nello screening dei farmaci e nella terapia di precisione.

Le tecnologie disponibili per l’uso degli organoidi come sistema modello sono ancora nella loro vecchia generazione rispetto alla più consolidata cultura 2D o ai modelli animali. È necessario un ulteriore sviluppo per affrontare la riproducibilità degli organoidi tra i batch e per standardizzare e migliorare il processo di coltura degli organoidi. Inoltre, gli attuali protocolli per la generazione e la manutenzione degli organoidi sono complessi, dispendiosi in termini di tempo e richiedono un’estesa movimentazione manuale.

Registrati per la nostra presentazione del poster mentre mostriamo la possibilità di utilizzare una cella di lavoro automatica per la coltura e il monitoraggio degli organoidi polmonari 3D . Questi risultati forniscono il flusso di lavoro di base che può essere adattato per altri modelli di cellule 3D come tessuti intestinali, encefalici o derivati dal paziente, e consentono l’incremento in scala della produzione di organoidi per altre applicazioni a valle.

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4. Flusso di lavoro semplificato, intuitivo e automatico per la profilazione fenotipica basata sul test di Cell Painting

Autori: Angeline Lim, PhD, Applications Scientist; Michael Hayes, PhD, Beckman Coulter Life Sciences; Francis Enane, PhD, Sr. Applications Scientist, Beckman Coulter Life Sciences; David Egan, PhD, Co-Fondatore e AD, Core Life Analytics; Victor Wong, PhD, Application Scientist, Core Life Analytics

https://share.vidyard.com/watch/EedQwmnwXDix1BCpDxYMVT

Gli approcci multiparametrici ad alto contenuto di screening, come il test Cell Painting , vengono sempre più utilizzati in molte applicazioni che vanno dai programmi di individuazione di farmaci allo screening funzionale della genomica. Il test Cell Painting utilizza fino a sei coloranti fluorescenti per etichettare e visualizzare una serie di organelli a livello di singola cellula. Le caratteristiche Morfologiche estratte dal test forniscono “segnature” cellulari uniche che forniscono una panoramica della cellula.

I test di pittura cellulare vengono in genere eseguiti in scala con più piastre di test. I flussi di lavoro possono richiedere molto tempo e manodopera, impiegando diversi giorni per completare una schermata. L'uso dell'automazione che include i sistemi di movimentazione dei liquidi potrebbe aiutare a semplificare questi processi, facendo risparmiare tempo all'utente e aumentando la rendimento dei test. Inoltre, il volume di dati generati da questi sperimentazioni richiede un software potente e strumenti computazionali per estrarre informazioni significative. I requisiti di elaborazione necessari per eseguire l'analisi di questi grandi set di dati possono andare oltre i mezzi tecnici dei laboratori di ricerca più piccoli.

Qui, abbiamo sviluppato un flusso di lavoro automatico completo per il test Cell Painting con i benefici aggiuntivi di ridurre i tempi di preparazione manuale e gli errori di movimentazione dell’utente, con una maggiore rendimento del test.

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5. Valutazione della generazione di trombina con il kit TGA TECHNOTHROMBIN sul lettore per micropiastre multimodale SpectraMax i3x

Autori: Cathy Olsen, PhD, Scienziato applicativo

La valutazione della generazione di trombina in un campione di plasma consente di comprendere meglio i meccanismi di coagulazione. Per soddisfare le esigenze dei ricercatori di determinare le variazioni tempo-dipendenti nelle concentrazioni di trombina su una piattaforma flessibile, Technoclone ha sviluppato un formato di saggio cinetico compatibile con il lettore di piastre, il kit TECHNOTHROMBIN® TGA, utilizzando un substrato fluorogenico. Il clivaggio del substrato si verifica a seguito dell'attivazione della cascata di coagulazione da parte di diverse concentrazioni di fattore del tessuto e fosfolipidi caricati negativamente nel plasma.

I Ricercatori possono scegliere tra una gamma di tre trigger con il kit per esaminare diverse aree di meccanismi di coagulazione. Queste aree includono la trombofilia, l’iperfilia, l’anticoagulazione, la trombogenicità delle microparticelle e gli studi sullo sviluppo di farmaci. Tutti e tre i trigger sono stati collaudati sul lettore per micropiastre multimodale SpectraMax® i3x con risultati eccellenti.

Dopo aver generato i dati nel software SoftMax Pro®, i dati sono stati trasferiti al file di valutazione Technoclone’s TECHNOTHROMBIN TGA per calcolare tutti i parametri di generazione della trombina in base alla curva di generazione della trombina. Questo poster dimostra che la combinazione del lettore SpectraMax i3x e del kit TECHNOTHROMBIN TGA offre una piattaforma ideale per eseguire saggi di generazione della trombina con buona precisione per l’uso nella ricerca.

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Esplora le soluzioni per automatizzare i flussi di lavoro di biologia 3D

Che tu stia appena iniziando a esplorare i vantaggi dei modelli tissutali 3D e dell’imaging o sfruttando flussi di lavoro 3D avanzati, offriamo soluzioni per le complessità derivanti dall’acquisizione e dall’analisi degli organoidi.

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