CellXpress.ai自動細胞培養システム

3D細胞イメージングおよび解析

3次元（3D）細胞モデルは生理学的に重要であり、組織の微小環境、細胞間相互作用、in vivoで生じる生物学的過程をより厳密に表すことができます。MetaXpress®ソフトウェアの統合3D解析モジュールにImageXpressシステムなどの技術を組み込むことで、予測性の高いデータを作成できるようになりました。この単一のインターフェースにより、スループットやデータ品質を損なうことなく3Dの取得と解析の課題に対応できるため、発見内容に自信が持てます。

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細胞外マトリックス中の細胞

三次元空間で細胞を培養する一般的な方法の1つは、マトリゲルなどの細胞外マトリックスをベースとしたハイドロゲルを使用することです。In vivo環境を模倣するために、細胞を細胞外マトリックス（ECM）中で増殖させます。マトリゲルと2D細胞培養の違いは、細胞形態や細胞極性、遺伝子発現の違いによって容易に確認できます。ハイドロゲルでは、血管新生研究における内皮細胞管形成などの細胞遊走や3D構造形成の研究も可能です。

• マトリゲル中の3D細胞培養の作成と解析の自動化
• がんスフェロイド培養に対する化合物の影響の3D解析および形態計測特性評価

Disease Modeling

Disease model systems range in complexity and scale from simple 2D cell cultures to complex model organisms. While model organisms offer in vivo context, they are often costly and may not represent human biology. On the other hand, while traditional 2D cell culture systems have been used for many years, they have limitations in representing the complex three-dimensional structure and cellular interactions found in living tissues. As a result, 3D cell cultures have emerged as an attractive model system for disease modeling.

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創薬および開発

1つの薬剤が最終目標を達成するたびに、9つの薬剤は失敗に終わっています。この驚くべき失敗率は、複雑なヒトの生物学を綿密に模倣できない2D細胞培養を使用していることが原因であると考えられ、多くの場合、薬剤の可能性の不正確な予測や薬剤開発スケジュールの延長につながっています。

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生細胞イメージング

生細胞イメージングとは、顕微鏡を用いて生細胞の細胞構造と機能を検討することです。動的な細胞プロセスの可視化と定量化がリアルタイムで行えます。
生細胞イメージングには、長期的なカイネティックアッセイから生細胞の蛍光標識まで、幅広い生物学的用途があります。
アプリケーションノートに取り上げられた方法を用いて細胞プロセスをどのように分析するかご紹介します。

• 細胞増殖と細胞周期をリアルタイムでモニタリングする
• 生細胞アッセイを用いて細胞周期阻害薬を評価する
• 生細胞カイネティックメージングによりアポトーシスの複数の段階をモニタリングする

がん研究

がん研究者には、複雑であまりわかっていないことの多いがん細胞とその環境との相互作用をより簡単に研究し、治療介入のポイントを特定することを可能にするツールが必要です。がん研究を容易にする機器とソフトウェアについて学びましょう。研究では多くの場合、腫瘍や臓器のin vivo環境をシミュレートするスフェロイド、オルガノイド、生体機能チップシステムなどの生物学的に重要な3D細胞モデルを用います。

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生体機能チップ

生体機能チップ（OoC）は、微細加工技術を用いて、肺、心臓、腸などの生体器官の微小モデルをチップサイズのデバイス上に作製する技術です。これらの微細加工デバイスは、マイクロスケールのプラットフォーム上で増殖させた生細胞で構成され、それらが表す臓器の構造と機能を模倣します。細胞は通常、臓器の本来の三次元構造を模倣するように配列され、血液や空気などの液体を灌流させて、臓器の生理的環境を再現します。

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オルガノイド

オルガノイドは、ヒトの臓器の複雑な構造と機能性を厳密に模倣するように設計された、三次元（3D）多細胞微小組織です。オルガノイドは通常、高次の自己集合を示す細胞の共培養から構成され、従来の2D細胞培養と比較して、複雑なin vivo細胞応答および相互作用をよりよく再現できます。

• 脳オルガノイド
• 心臓オルガノイド
• 腸管オルガノイド
• 肺オルガノイド

スフェロイド

スフェロイドは、in vivoでの細胞応答と相互作用を模倣する多細胞3D構造です。再現性が高く、ハイコンテントスクリーニング用にスケールアップできます。2D単層で増殖した接着細胞と比較して、3D増殖条件は、がん細胞の自然環境をよりよく反映すると考えられています。これらのより大きな構造の測定を行う際は、スフェロイド塊内の様々な深度 (z-planes)で画像を取得し、3Dで解析するか、一枚の2D投影画像に変換してから解析を行います。

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幹細胞研究

多能性幹細胞は、発生生物学の研究に使用したり、臓器特異的細胞の供給源として分化させてスライド上やマルチウェルプレート上で生細胞アッセイや固定細胞アッセイに使用したりすることができます。ImageXpressシステムは、分化の追跡から品質管理、特定の細胞型の機能の測定に至るまで、幹細胞研究者のワークフローのあらゆる部分で有用です。

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毒性学

毒性学は、天然または人工の化学物質が生体に及ぼす有害作用を研究する学問です。私たちは、環境の中でも使用する製品でもますます多くの化学物質に曝露されているため、現代社会では毒性学への関心が高まっています。

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