Dal feedback del cliente ai miglioramenti del flusso di lavoro

Il percorso verso la comprensione di complessi processi e malattie biologiche è pavimentato da molte difficoltà. Con l’aumentare del livello di conoscenza desiderato, aumentavano anche i requisiti delle soluzioni di laboratorio all’avanguardia. Ecco perché le soluzioni che hanno funzionato l'anno precedente potrebbero essere inadeguate nel risolvere le domande di ricerca di oggi.

Per i dispositivi Molecolari, il modo più efficiente di seguire la domanda scientifica è stato quello di rimanere in contatto con i propri clienti, quelli al centro della tecnologia. Prestando molta attenzione ai complessi obiettivi di ricerca e ai metodi dei collaboratori, i dispositivi molecolari hanno implementato diversi aggiornamenti sulle sue soluzioni di diagnostica per immagini e analisi ad alto contenuto.

Questo articolo riassume i recenti aggiornamenti sui prodotti e il feedback del cliente che ha guidato questi stessi aggiornamenti.

Autofocus

Il passaggio dal sistema alla microscopia manuale a quella automatica richiedeva una nuova combinazione di strumenti hardware e software per accelerare la ricerca. In particolare, la micropsia automatica deve rilevare e definire l'interfaccia tra le cellule aderenti o il mezzo e la parte inferiore della piastra, e quindi mantenere questa posizione di messa a fuoco ottimale attraverso un'intera micropiastra o vetrino. Per alcuni supporti, come Matrigel® per lo sviluppo di organoidi e gli inserti di pozzi, il compito era ancora più grande.

La divisione Dispositivi Molecolari ha aggiornato il proprio software di acquisizione e analisi delle immagini CellReporter . La soluzione offre più modalità di autofocus ottimizzate per una vasta gamma di applicazioni e tipi di articoli da laboratorio, da micropiastre a fondo rotondo ultrasottile, piastre su chip in organo personalizzato, a piastre di coltivazione a fondo spesso e piastre con inserti per pozzi. Inoltre, le modalità di autofocus differiscono nei loro casi d’uso - il tipo di oggetto e di attrezzatura da laboratorio che viene acquisito - fornendo così al sistema ImageXpress Pico la flessibilità di mettere a fuoco in modo affidabile una vasta gamma di campioni.

L’aggiornamento di CellReporterXpress consisteva in nuove funzioni di autofocus hardware e software. I miglioramenti dell'autofocus hardware prevedono il rilevamento della riflettività, durante il quale il LED dell'autofocus viene utilizzato per trovare due punti di riflettere nell'interfaccia inferiore aria-plastica e nell'interfaccia plastica-liquido. Gli Algoritmi specifici di CellReporter s’indossano quindi questi due punti per trovare l’esatto punto di interazione per una corretta messa a fuoco.

Algoritmi di rilevazione della superficie

In alcuni casi, il piano focale di imaging con il più alto contrasto era diverso dal fondo della piastra. Per tenere conto di questo, la divisione Dispositivi Molecolari ha introdotto procedure di autocentramento software con intervalli di ricerca variabili a CellReporter, che potrebbero trovare automaticamente il piano focale di imaging con il più alto contrasto.

per saperne di più sulle modalità autocentranti uniche e innovative come la modalità di inserto del pozzetto di 3 picco. Oltre alle modalità di messa a fuoco progettate per migliorare la velocità di acquisizione, posizione di messa a fuoco dell’ancoraggio, quando si acquisiscono campioni a basso ingrandimento per lo screening o per campioni macroscopici di grandi dimensioni.

Da campo largo a confocale digitale

Uno degli obiettivi principali di Molecular Devices è quello di fornire soluzioni di diagnostica per immagini all’avanguardia per un ampio spettro di ricercatori. Il sistema ImageXpress Pico è uno dei nostri prodotti che la parola convenienza è stata fortemente enfatizzata. Nel continuum dei prodotti di diagnostica per immagini all’interno del portafoglio di dispositivi Molecolari, velocità, flessibilità e risoluzione sono le principali caratteristiche distintive che si contraddistinguono quando ci si sposta dal sistema ImageXpress Pico al sistema di imaging ad alto contenuto di punta ImageXpress® Confocal HT.ai .

Le immagini per le quali è stata abilitata l’opzione confocale digitale durante l’acquisizione (in basso) mostrano le strutture cellulari con maggiore chiarezza rispetto a quelle senza tale opzione (in alto), permettendo un’analisi delle immagini più efficace.

Nel caso della risoluzione, abbiamo introdotto aggiornamenti software che hanno consentito di generare immagini confocali dall'acquisizione di microscopie in campo largo. Abbiamo introdotto un metodo di deconvoluzione dell'immagine ricostruttiva, confocale digitale, che riassegna in modo quantitativo la luce fuori fuoco al suo punto di origine originale. Utilizzando la funzione di distribuzione punti calcolata dallo specifico percorso ottico e dall'obiettivo, il microscopista può designare le singole acquisizioni per sfruttare l'aumento della risoluzione. Un altro vantaggio significativo è la riduzione del tempo di acquisizione, che ha significato che il rischio di fototossicità sarebbe stato anche ridotto. Infine, ma non meno importante, il rapporto segnale-rumore è migliorato, consentendo una più facile quantificazione delle immagini.

Anteprima in tempo reale

Un'altra differenza dei microscopi automatici, in generale, era che non offriva la tradizionale libertà di movimento associata ai flussi di lavoro dei microscopi standard. Questo ha creato un’esperienza utente diversa, specialmente nei flussi di lavoro basati su diapositive e nell’imaging della migrazione cellulare.

La nuova funzione di anteprima dal vivo del software CellReporterXpress è stata elaborata per affrontare questa difficoltà. Con l'anteprima dal vivo, utilizzando la stessa fotocamera utilizzata per l'acquisizione delle immagini, l'utente può ora spostare la fase del campione per esaminare un'immagine dinamica e aggiornata continuamente del campione con un joystick virtuale, simulando l'esperienza tradizionale.

La funzione è dotata di due cloche virtuali che è possibile utilizzare per spostarsi e determinare la regione di interesse a basso ingrandimento prima dell'acquisizione dell'immagine. Il componente aggiuntivo per la panoramica a scatto utilizza una fotocamera panoramica del planetario per acquisire un'istantanea dell'intera diapositiva. In questo modo, l'utente può facilmente individuare il proprio campione sulla diapositiva. Una volta trovata la regione di interesse, il joystick aiuterà a passare senza problemi a un ingrandimento elevato per regolare la messa a fuoco.

Controllo ambientale

I modelli di malattia rilevanti dal punto di vista clinico stanno diventando sempre più significativi per l’imitazione delle condizioni in vivo. Ciò ha creato uno spostamento dai test di celle fisse e di endpoint ai test di celle vive fluorescenti o senza etichette; tuttavia, ciò ha richiesto un controllo e un monitoraggio approfonditi del microclima intorno alle piastre, il che è particolarmente impegnativo in molti sistemi di diagnostica per immagini.

Le funzioni di controllo ambientale nel sistema ImageXpress Pico forniscono un controllo completo del clima, tra cui CO2, umidità, temperatura e O2 (che è estremamente utile per la modellizzazione di studi basati sull’ipossia, come quelli che prevedono l’uso di stupefacenti). Inoltre, la registrazione live dei sensori di controllo ambientale ha consentito agli utenti di verificare che le loro celle siano mantenute nel microclima ideale.

Le impostazioni EC abilitano anche le acquisizioni cinetiche con più punti tempo per diverse lunghezze di tempo. L'utente può generare nel tempo film, immagini e dati cinetici, tutti adatti per l'esportazione.

Protocolli preconfigurati con analisi in tempo reale dei dati multiparametrici

Risparmia tempo e riduci gli errori con i protocolli di analisi preconfigurati che generano dati multiparametrici robusti per la maggior parte dei test basati su cellule più comuni con CellReporter , consentendo l’analisi in tempo reale

I lettore di micropiastre hanno dimostrato da tempo di essere efficienti nello screening dei farmaci e nell'analisi di tossicità; tuttavia, sono anche limitati nelle informazioni che forniscono, che è unità di fluorescenza per pozzetto. Quando i clienti desideravano anche monitorare i cambiamenti di morfologia e il comportamento cellulare nei modelli di malattia, le modalità di diagnostica per immagini sono diventate fondamentali per integrare i dati ben basati forniti dai tradizionali lettore di micropiastre.

CellReporterXpress è preinstallato con oltre protocolli di analisi 25 preconfigurati che vanno dal semplice conteggio delle cellule alla ricerca avanzata di più lunghezze d’onda, fino all’analisi del tracciamento dei neuriti. Con funzioni quali lo strumento “clicca e trova”, è possibile ottimizzare i parametri di analisi facendo semplicemente clic su un piccolo numero di cellule che soddisfano criteri specifici. Consente l'uso di tecniche di analisi ad alto contenuto per stratificare le popolazioni di cellule.

Per le analisi più complesse, le immagini acquisite con il sistema ImageXpress Pico sono compatibili con il nostro altro software di analisi avanzata dei dispositivi Molecolari. Gli aggiornamenti nel software di analisi delle immagini IN Carta® e nel software di acquisizione e analisi delle immagini ad alto contenuto MetaXpress® avevano lo scopo di facilitare il processo di stratificazione. Questo ha creato un sistema di valutazione più informato basato su più marker all'interno della cella. Per quanto riguarda il software IN Carta, il modulo SINAP ha utilizzato gli Algoritmi di deep learning per migliorare precisione e flessibilità.

In entrambi gli aggiornamenti, l'utente ha acquisito una migliore capacità di profilo e gruppi di celle di raggruppamento, acquisire e interpretare le immagini ed esportare e condividere i grafici risultanti.

Automazione del laboratorio per lo screening ad alto contenuto

Attraverso questo passaggio al sistema di diagnostica per immagini automatico, i ricercatori hanno ora avuto accesso a un aumento della rendimento di screening utilizzando la micropsia. Il processo di diagnostica per immagini accelerato ha richiesto in modo naturale la necessità di includere l'automazione di laboratorio con la flessibilità per nuove configurazioni sperimentali. Anche se alcuni clienti desideravano aumentare drasticamente la dimensione del campione per una maggiore sicurezza statistica, altri desideravano esaminare modelli di malattia variati con più linee cellulari con un singolo flusso di lavoro. La pletora delle esigenze di flusso di lavoro significava che i dispositivi Molecolari avevano bisogno di creare flussi di lavoro personalizzati per varie esigenze di ricerca.

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Vedere il flusso di lavoro del sistema automatizzato Image Xpress Pico in azione

È qui che il team di automazione e personalizzazione è venuto in salvataggio. Il team fornisce flussi di lavoro semplificati che soddisfano i requisiti di ricerca specifici nel modo più efficiente in termini di tempo. Il team può modificare i lettore di micropiastre e i sistemi di diagnostica per immagini ad alto contenuto di Molecular Devices, nonché accoppiare questi strumenti con incubatori automatici e manipolazione dei liquidi in flussi di lavoro semplificati. I loro servizi di personalizzazione del flusso di lavoro prevedono una vasta gamma di modifiche hardware e software, come le seguenti:

• robotica - in modo da poter spostare le piastre dentro e fuori dalla piattaforma di imaging con facilità
• Installazione di stazioni di lavoro per la movimentazione dei liquidi
• Aggiunta automatica del reagente
• predisposizione dell'incubatore automatico
• Test di convalida

La parte migliore dei nostri servizi di automazione e personalizzazione è l’esperienza interna nella progettazione di strumenti e flussi di lavoro e il supporto continuo durante la consulenza, il test di praticabilità e l’implementazione.

Centro per l'innovazione degli organoidi: Dove la motivazione incontra l’esperienza

La relazione tra i dispositivi Molecolari e i suoi clienti è bidirezionale. Mentre il nostro approccio innovativo continua a lanciare prodotti e soluzioni, i nostri clienti continuano a prosperare nell’accelerare la loro ricerca. Questo li spinge a scoprire di più e noi a lavorare di più per soddisfare domande di ricerca più impegnative.

Il nostro nuovo Centro di Innovazione degli organoidi costituisce una simulazione perfetta delle coinvolgenti relazioni cliente-gruppo-prodotto. Per soddisfare le esigenze di ricerca per la complessa biologia 3D, siamo costantemente in movimento per mantenere aggiornati i nostri strumenti di diagnostica per immagini e analisi. Inoltre, i nostri esperti interni sono a disposizione per collaborare con te e fornire una guida ininterrotta.

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