高通量智能细胞分析仪
Countstar Castor 高通量智能细胞分析仪提供高内涵筛选 (HCS) 解决方案,可应对生命科学研究、药物开发和细胞疗法中的各种紧迫挑战。整合了先进的扫描成像技术与 AI 智能图像处理算法,运用无与伦比的速度和准确性对 2D细胞样品和 3D 类器官样品进行高通量分析。全面的工作流程解决方案在简化操作的同时,还能灵活定制和扩展应用范围,以应对新的挑战。
产品简介
2D细胞分析模块
- 悬浮和贴壁细胞的单克隆鉴定
- 抗体发现中 B 细胞克隆团的识别
- 汇合度分析
- 细胞表型分析
- GFP/RFP 转染效率分析
- 病毒滴度检测
- 细胞计数和活率检测
3D类器官模块
- 类器官形态监测和质量控制
- 类器官荧光活率分析
- 药敏和细胞毒性检测
亚细胞结构分析
- 细胞表型分析
- 线粒体分析
- 细胞骨架分析
- 细胞吞噬分析
创新的硬件设计
快速激光自动聚焦
微孔板上单孔的焦平面差异,可能是源于特定的设计,也可能是源于批次变化。这种现象会导致自动成像时,孔与孔图像质量不一致。Countstar Castor 用激光扫描每个孔底,在毫秒内实现对焦,从而确保每孔清晰成像。激光自动聚焦还允许客户使用来自不同品牌的多孔板类型。
创新的凹液面成像技术
在微孔板的孔中形成的凹液面,会在孔边缘附近引起明显的光折射,导致在使用普通成像技术时获得具有暗环截面的图像,这使得图像的识别和量化变得困难。使用创新的照明和成像技术,Countstar Castor 能够捕捉明亮的光线以及整个孔的清晰图像,能够可靠地识别孔边缘附近的单个细胞。
兼容自动化整合
Countstar Castor 系统所有必要的组件、接口和软件模块均可以集成到各种自动化平台中。从简单的多轴机械臂、堆板机到包含样品制备功能的全自动工作站与液体处理工作站。系统内置条码阅读器确保系统对样品的识别是安全的、可追溯的。
超快速 Z 轴层扫成像
超快速 Z 轴层扫解决了高通量 3D 图像采集时的主要难点。镜头沿 Z 轴以超高速捕获清晰的 2D 图像,大大缩短了图像采集时间。当每孔采集10 张 2D 图像时,一个 96 孔板的图像采集仅需 4 分钟。系统沿 Z 轴进行层扫拍照,使处于不同焦距的细胞或类器官都能清晰地显示出来,确保2D 投影后的图片最大程度呈现样品的细节,从而能够全面分析每个类器官的表型特征或进行细胞的单克隆源性鉴定。
高灵敏度 CMOS 相机和多色荧光通道
Countstar Castor 标配高灵敏度、带有 Peltier 冷却的 CMOS 相机,分辨率高达 10MP,并配备了多个荧光通道(Castor Pro 配备蓝 / 绿 / 红 / 近红外四个荧光通道)。具备高数值孔径(NA)的 4x、10x 和 20x 物镜,可以捕获高分辨率的图像,从而能够精确地对细胞和类器官进行表型分析。四色荧光通道则允许使用各种常见的荧光染料,用于标记整个细胞甚至亚细胞区域,满足广泛的应用需求。
多耗材兼容性
预设多种耗材,可自由选择。并且可以根据客户需求新增其他规格或类型的耗材。
智能软件
直观简洁的软件交互界面
- 基于应用模块的用户界面简化了日常操作,也方便了应用模块的扩展。系统预装的一套实验模块,包含了针对所有常见应用优化后的参数。这些实验模块可以被复制或进行用户自定义,以满足不同用户的应用需求。通过协作可以快速开发新的功能模块并添加到用户界面中。
- 多种数据展示功能,可用于浏览图像和分析结果。结果可展示为热图、散点图、时间序列图或分布直方图。原始图像、标记图像和分析结果可以以多种格式导出和存档,例如 PDF 报告或 CSV 摘要。
拍摄视野自由选择
传统自动成像设备每孔的拍摄位置和视野大小必须保持一致,无法体现孔间差异。Castor Pro 软件为使用者提供了更灵活的视野选择功能,可根据每孔的实际情况,针对性的选择成像区域和成像大小,最大限度的满足客户差异化的成像需求。
可选择的数据呈现模式
在查看分析结果时,Castor Pro 软件提供了两种数据呈现模式,整板模式和单孔模式。整板模式下,每孔呈现的数据是该孔图片中所有细胞 /类器官结果的均值,主要用于对不同组别的实验效果进行分析比较;单孔模式下,操作者可以查看图片中每一个阳性区域的分析结果,主要用于对每个细胞 / 类器官进行精细分析。
IC50/EC50分析功能
在药物开发过程中,IC50/EC50 是评估化合物对生物目标作用效果的重要参数,有助于研究药物的结构 – 活性关系、估算临床试验所需的药剂用量以及药物的潜在毒性。Castor Pro 的 IC50/EC50 分析功能可以对药筛结果进行分析并拟合生成相应的 IC50 和 EC50 曲线,提高研究效率。
符合 FDA21 CFR Part11 及 GMP 相关要求
Countstar Castor 具备多级用户权限管理、电子签名、电子记录、强大的数据管理和控制功能,可提供 IQ/OQ/PQ 验证服务,使其完全符合 FDA21 CFR Part 11 规定。
高通量细胞分析
Countstar Castor X 提供全新的解决方案,显著提高了对传统 2D细胞样品进行高通量分析的相关应用功能的准确性和效率。独特的 Z 轴层扫成像技术消除了背景干扰和幽灵孔,使单克隆分析模块的结果更加可靠。人工智能算法确保准确识别目标细胞并进行快速的数据处理,减少了约 80% 的人工数据验证。CountstarCastor 是加速发现和开发单克隆抗体、细胞和基因疗法、病毒、细胞肉等工艺流程的理想平台。
单克隆源性鉴定
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在单克隆抗体、基因和细胞治疗的发展中,确保细胞系的单克隆源性是至关重要的。Countstar Castor 提供了一种新颖的方法,可以准确、快速地验证每孔中是否种入了单个细胞,从而消除假阳性结果和幽灵孔。
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在初始培养期间 ( 第 0 天至第 2 天 ),使用独特的 Z 轴图像层扫功能对板进行成像,获得的 2D 图像能够从背景杂质中准确的地识别细胞,以消除假阳性。还可以确保捕获不同焦平面的细胞,例如孔边缘,以消除幽灵孔 ( 假阴性 ) 并大大减少了手工验证的时间。
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使用人工智能软件自动处理图像,确定每个样本的单克隆源性。结果可以多维度显示,包括孔板视图和热图视图,便于进行数据浏览。用户可以轻松地查看原始图像,标记图像,生长曲线,以验证结果或进行编辑。采用传统的有限稀释法,Countstar Castor 可以减少 50% 的实验时间和 60-80% 的数据验证时间,同时提供更准确的单克隆源性结果。
抗体发现应用中的B细胞克隆团检测
胚状体 (EB) 的形成是 iPSC 来源的细胞治疗的关键步骤。由于胚状体的大小影响分化率,因此监测胚状体的大小是至关重要的,确保批次重现性满足 GMP 要求。Countstar Castor 可以捕捉不同大小的胚状体的清晰图像,自动提供每个孔中胚状体的数量和直径分布。
汇合度分析
经由实验室培育的肉类有望减少肉类生产对环境的影响,并确保未来的供应。为了降低总体成本,鉴定一种具有高增殖特性的稳定细胞系至关重要。使用 Castor 的无标签汇合度分析功能,可以对 96 孔板中的细胞生长和克隆形成进行连续监测、分类和量化。Countstar Castor 提供了先进的方法来鉴定具有最佳生长速率的优质克隆,用于下游细胞系优化。
细胞浓度和细胞活力检测
明场 ( 台盼蓝 ) 或使用荧光染料 ( 如 AO/PI) 进行细胞计数和活力分析是细胞培养实验室中常规操作。Countstar Castor 可自动对 96 孔板中的细胞样品进行分析,取消了传统细胞计数流程中的手动样品处理操作。针对台盼蓝染色样品,系统只需 6 分钟即可完成图像采集,针对 AO/PI 染色样品只需 14 分钟即可完成图像采集。除了细胞计数和活力检测,Countstar Castor 还提供诸如结团率、细胞直径和细胞形态参数等附加信息。
病毒滴度测定
既往的病毒大流行事件表明,快速开发针对病毒的特异性疫苗对于拯救生命是多么重要。Countstar Castor 采用病毒空斑法或病毒免疫染色法实现自动化、高通量病毒滴度测定,显著缩短了识别有效疫苗所需的时间。在获得全孔图像后,Countstar Castor 可以快速准确地识别斑块,包括人工计数容易遗漏的小斑块,并计算每个已识别斑块的面积。
- 获得定量信息,有利于建立不同用户或不同情境下的标准流程,消除分析过程中产生的人为误差
- Countstar Castor 在单细胞水平上准确识别病毒免疫蓝斑或褐斑的功能减少了数据处理时间,提高了数据准确性。
高通量类器官分析
Countstar Castor S 为高通量类器官成像分析提供全新的解决方案,系统标配三色荧光通道(蓝 / 绿 / 红),搭载 4x 和 10x 物镜,可以捕获高分辨率类器官图像。先进的 Z 轴层扫技术和 AI 驱动的图像处理算法,大幅缩短 3D 图像采集时间,提高识别准确度,是类器官形态监测、荧光活率分析、药敏和细胞毒性评价的理想平台。
人工智能(AI):类器官分析领域的革新者
类器官是复杂的三维结构,其功能类似于体内器官,是推进生物学研究和加速药物开发的强大模型。与传统的二维细胞培养不同,生长在三维
培养中的类器官在大小和形状上高度异质。此外,来自不同组织的类器官具有截然不同的结构。利用传统的成像方式获得类器官的准确表征十
分困难且非常耗时。为满足高通量类器官应用的需求,如药物功效筛选和毒理学测试,迫切需要新的成像和数据分析解决方案。
- 先进的 Z 轴层扫技术能够以极高速度沿 Z 轴获取多个清晰的 2D 图像。当每个视野获取 10 层 2D 图像时,完成一个 96 孔板的图像采集仅需4 分钟,相比耗费数小时的传统成像方法,快速的图像采集使得开展大规模研究成为可能,也使类器官免受长时间培养环境变化对形态和功能产生的影响。
- 与传统共聚焦 3D 成像不同,Countstar Castor 沿 Z 轴进行层扫拍照,获得不同 Z 轴焦距的 2D 图像投影(景深拓展),软件自动保留每张照片中处于焦平面的细胞或类器官,这样能在 2D 投影后的图片中呈现样品的细节。
- 结合 AI 算法,类器官可被高精度(>85%)地识别,并进行特征分析,输出一系列表型参数,包括类器官个数、活率、面积、直径、长轴、短轴、圆度、粗糙度、中空度、离心率以及相对荧光强度等。这些参数既可在个体水平上,也可在样本水平上进行分析。
类器官荧光活力分析
类器官活力是评估样品质量、药物功效或药物毒性的重要信息,Countstar Castor 可以对使用吖啶橙 (AO) 和碘化丙啶 (PI) 染色的类器官进行成像分析,测定活力。高分辨率荧光 2D 投影图像生成的数据提供了每个类器官中死细胞和活细胞的空间定位信息;而通过高分辨率的明场 2D投影图像可以获得类器官的其他表型参数,如类器官计数,类器官平均直径和平均面积等。
无标记药敏检测、细胞毒性评价
Countstar Castor 能够在药物治疗期间对类器官状态进行无创监测。在整个治疗周期,对每个类器官的表型变化进行追踪,为药物疗效或药物毒性提供见解。
患者源性肿瘤类器官 (PDO) 是评估潜在治疗方法疗效和预测患者对计划治疗反应的理想模型。Countstar Castor 能够对复杂的 PDO 样本进行高通量成像和数据处理,加速个性化治疗的发展,并使医生能够更快的为患者提供挽救生命的治疗方案。
胆管癌的人源肿瘤类器官模型(PDO)组采用顺铂或吉西他滨治疗 3 天。获取明场图像,类器官被识别并标记为绿色 ( 活 )或红色 ( 死 )。很明显,吉西他滨诱导了大量的类器官死亡,而顺铂在治疗 3 天后没有抑制类器官的生长。
肝癌的人源肿瘤类器官模型(PDO)NK-92MI 共培养。获得明场和荧光图像,类器官被识别并标记为蓝色 ( 活 )或绿色 ( 死 ),NK 细胞被标记为红色。
Countstar Castor 还可以分析用免疫细胞处理过的类器官共培养样本,使用人工智能成像处理算法,可以区分和准确标记类器官和细胞。
亚细胞结构分析
Countstar Castor Pro 集高精度的显微光学成像系统与智能开放的软件平台于一体。该系统搭配四色荧光通道(蓝 / 绿 / 红 / 近红外),以及 4x,10x 和 20x 高数值孔径(NA)物镜,可以捕获细胞、细胞骨架等不同样品的高分辨率图像。基于 AI 人工智能的图像识别和分析算法,以及数据人工检验模式,提升数据分析的准确性和可靠性,是研究细胞形态变化和发育机制的有效工具,共同推动药物研发、疾病机制研究和基础发育学研究的快速发展。
细胞表型分析
细胞表型是药物发现和筛选过程中常用的细胞分析方法之一,通过分析药物在亚细胞结构中的分布,阐明药物的作用机制。Castor Pro 配备了先进的光学成像系统,其 20x 高性能物镜与多色荧光通道相结合,能够对亚细胞结构和细胞内的微小荧光进行高质量成像和分析,以满足生物医药开发中对细胞实验结果的分析需求。
线粒体分析
线粒体分析对生物医学研究非常重要,其功能障碍与多种疾病的发生发展密切相关。但是线粒体体积小,传统软件分析难度大。Castor Pro 使用 20x 物镜可以拍摄清晰的线粒体荧光染色图片,基于 AI 算法的线粒体分析模块,可以准确识别线粒体荧光染色信号,统计线粒体个数等形态参数。
细胞骨架分析
细胞骨架的结构与功能研究对于揭示细胞发育机制、探索疾病发病机制有重要作用。由于细胞骨架广泛分布于细胞质当中,因此染色后的图片细胞边界模糊,传统算法对细胞边界的识别准确率低。Castor Pro 使用 20x 物镜可以拍摄清晰的细胞骨架荧光染色图片,基于 AI 算法的细胞骨架分析模块,配合细胞核染色信号,可以准确分割单细胞区域,并统计该区域中细胞骨架的荧光强度等形态参数。
细胞吞噬分析
细胞吞噬实验主要用于研究细胞如何摄取外部物质这一生理过程。在药物开发领域,细胞吞噬实验广泛用于评估不同药物载体的细胞内摄取效率,有助于优化药物设计,提高治疗效果并减少副作用。Castor Pro配置的高性能 20X 物镜,可以对囊泡或细菌等亚细胞结构进行清晰成像,呈现吞噬全过程。
类器官表型分析
类器官作为体外培养的 3D 细胞,其具有与体内组织相似的结构和生理功能而广泛应用于药物筛选与发现、体外模型研究等。Countstar CastorPro 配备先进的光学成像系统,其 20x 高性能物镜与多色荧光通道相结合,能够满足类器官研究与应用过程中明场形态分析、多分子标记分析等,从而为类器官研究过程中提供高效的成像分析解决方案。
产品参数
| \n | Countstar Castor X | Countstar Castor S | Countstar Castor Pro |
| 光源 | LED 光源 | 多色高功率 LED 光源 | 多色高功率 LED 光源 |
| 光学放大 | 4x 物镜(NA=0.2) | 4x 物镜(NA=0.2) 10x 物镜(NA=0.3) |
4x物镜(NA=0.2) 10x 物镜(NA=0.3) 20x 物镜(NA=0.45) |
| 成像元件 | 16bit,1000万像素,CMOS彩色相机 | 16bit,1000万像素,CMOS彩色相机 | 16bit, 1000万像素,CMOS彩色相机 |
| 聚焦方式 | 激光自动聚焦/图像自动对焦 | 激光自动聚焦/图像自动对焦 | 激光自动聚焦/图像自动聚焦 |
| 源板类型 | 6-384孔板、玻片、培养皿、培养瓶 | 6-384孔板、玻片、培养皿、培养瓶 | 8-384孔板、玻片、培养皿、培养瓶 |
| 源板载量 | 1块板/次 | 1块板/次 | 1块板/次 |
| 载物台X/Y轴最大行程 | X:115mm Y:220mm | X:115mm Y:220mm | X:115mm Y:220mm |
| Z轴层扫的范围 | 0-2mm | 0-2mm | 0-2mm |
| 荧光通道 | EX:480/30nm EM:535/40nm EX:540/25nm EM:620/60nm |
EX:480/30nm EM:535/40nm EX:545/15nm EM:590/25nm EX:395/15nm EM:460/20nm |
EX:385/20nm EM:445/30nm EX:480/30nm EM:535/40nm EX:540/25nm EM:620/60nm EX:630/10nm EM:700/40nm |
| 存储容量 | 6T | 6T | 6T |
| 电源输入 | AC110-240V、50/60Hz、1.5A | AC110-240V、50/60Hz、1.5A | DC110-240V、50/60Hz、1.5A |
| 显示器尺寸 | 23.8英寸(23.8in.) | 23.8英寸(23.8in.) | 23.7英寸(23.8in.) |
| 系统组件 | 主机、电脑、显示器 | 主机、电脑、显示器 | 主机、电脑、显示器 |
| 电脑主机配置 | i7处理器,64G内存,2T固态硬盘+4T机械硬盘,1650S4G显卡 | i7处理器,64G内存,2T固态硬盘+4T机械硬盘,1600S4G显卡 | i7处理器,64G内存,2T固态硬盘+2T机械硬盘,1650S4G显卡 |
| 电脑主机配置 (W×D×H) | 169mm × 300mm × 367mm | 169mm × 300mm × 367mm | 169mm × 300mm × 367mm |
| 产品尺寸 | 555mm×340mm×482mm | 555mm×340mm×482mm | 555mm×340mm ×482mm |
| 产品重量 | 36.5kg | 36.5kg | 36.5kg |
粤公网安备44030002011491号