橫河電機公司發(fā)布CellVoyager CV8000，這是一個(gè)功能強化的高通量細胞機能探索系統。

此次CV8000的功能得到強化，改進(jìn)了細胞培養箱的密封設計，有利于長(cháng)時(shí)間對細胞進(jìn)行觀(guān)察。此外，增加了畫(huà)像解析軟件CellPathfinder，可以對未染色的細胞進(jìn)行畫(huà)像，并對畫(huà)像進(jìn)行三維解析。具有這些特性的CV8000系統，對提高研制新藥的速度以及生物學(xué)、醫學(xué)最前沿的iPS細胞、ES細胞的基礎研究效率都將發(fā)揮巨大貢獻。

CV8000系統將在9月19日至20日在西班牙馬德里召開(kāi)的SLAS Europe High-Content Screening Conference 2017會(huì )議上展示。這個(gè)會(huì )議由生命科學(xué)領(lǐng)域享譽(yù)全球的Society for Laboratory Automation and Screening（SLAS）協(xié)會(huì )主辦。

開(kāi)發(fā)背景

在開(kāi)發(fā)識別新藥品領(lǐng)域，為了從幾十萬(wàn)乃至上百萬(wàn)個(gè)化合物中篩選出有希望成為新藥的化合物，高含量分析（HCA）系統被越來(lái)越廣泛地使用。HCA系統，是在細胞中投入有可能成為新藥的化合物，投入之后用顯微攝像機觀(guān)察細胞內的變化并攝影，對圖像進(jìn)行解析以確定細胞對化合物產(chǎn)生何種反應的裝置。近年來(lái)，成為候選藥物的化合物種類(lèi)不斷增加，為了加速篩選過(guò)程，能夠連續高速自動(dòng)測試并快速分析大量候選化合物的HCA系統有很大的市場(chǎng)需求。

為了確定候選化合物的藥性和機理，需要對培養細胞的反應進(jìn)行長(cháng)時(shí)間的觀(guān)察。因此，研究者們需要HCA系統能夠提供一個(gè)可以長(cháng)時(shí)間培養細胞并進(jìn)行觀(guān)察的環(huán)境。

為了便于在顯微鏡下進(jìn)行觀(guān)察，通常用熒光染料對細胞核、線(xiàn)粒體等細胞器進(jìn)行標記。但是這種做法會(huì )對細胞產(chǎn)生影響，所以觀(guān)察不染色細胞的需求日益增加。取消耗費工時(shí)的染色過(guò)程，也可以大幅提高觀(guān)察細胞的作業(yè)量。然而，不染色的細胞圖像對比度低，很難進(jìn)行圖像的自動(dòng)解析。CV8000的開(kāi)發(fā)正是為了對應這樣的需求。

產(chǎn)品特點(diǎn)

1．改善了對活細胞進(jìn)行長(cháng)期觀(guān)察的培養環(huán)境

CellVoyager具有向細胞投入化合物的同時(shí)進(jìn)行攝像及觀(guān)察化合物投入前后細胞變化的功能。

這些細胞在有數百個(gè)洼孔的微孔板上培養，并用一種特殊裝置進(jìn)行化合物的分配。雖然這種裝置能夠在捕獲細胞圖像的同時(shí)向每個(gè)洼孔分配化合物，但是細胞培養箱很難實(shí)現完全密閉。為了提高密閉性，橫河這次重新設計了這一裝置，使二氧化碳可以保持在一個(gè)恒定的水平，微孔板上的細胞在更加均勻的環(huán)境中培養，因此可以讓細胞的活性活動(dòng)持續更長(cháng)時(shí)間。CV8000最適合長(cháng)時(shí)間觀(guān)察投入化合物或改變遺傳基因后的活性癌細胞的繁殖和轉移，以及活體心肌細胞的搏動(dòng)等過(guò)程。

2.不染色細胞以及三維圖像分析軟件

CellPathfinder是 CV8000的圖像分析軟件，通過(guò)機械學(xué)習擁有模式識別功能，能夠識別和解析用明視野顯微鏡*1拍攝的不染色細胞的圖像。這項技術(shù)，基于2015年芬蘭Chip-Man公司轉讓給橫河的圖像解析技術(shù)，并得以發(fā)展。在不同的距離處采集多個(gè)重疊的明視野圖像，生成高對比度的鮮明圖像，不需要使用相位差鏡頭*2就可以鮮明地看到細胞的形狀。此外，通過(guò)使用新開(kāi)發(fā)的圖像模式識別功能，可以精準把握隨時(shí)間變化的細胞增殖變化。該軟件還提供了一個(gè)三維圖像分析功能，用于觀(guān)察在類(lèi)似自然環(huán)境條件下生長(cháng)細胞的立體構造。使用這個(gè)功能可以很方便的對細胞的體積，表面積，位置進(jìn)行量化描述。CellPathfinder也可以用于橫河的共聚焦細胞分析儀CQ1做細胞的高精度定量分析。

3．多色標記細胞的成像時(shí)間縮短

關(guān)于成像，細胞核和線(xiàn)粒體等細胞器分別用不同的熒光染料進(jìn)行標記，每一個(gè)熒光染料都對應一個(gè)固定波長(cháng)的激光，每個(gè)不同波長(cháng)的熒光染料都需要一個(gè)單獨的照相機。如果HCA系統沒(méi)有配備與波長(cháng)種類(lèi)同等數量的照相機，就必須根據波長(cháng)的種類(lèi)進(jìn)行多次攝像。CellVoyager CV7000搭載3臺照相機，此次CV8000升級為4臺照相機。多色標記細胞的染色多數不超過(guò)4種，所以CV8000可以一次捕捉成像。相比CV7000，攝影成像時(shí)間縮短了20%。此外，因為可以進(jìn)行連續拍攝，可以觀(guān)察到化合物投入瞬間細胞的快速變化。
可以選擇的激光波長(cháng)種類(lèi)，從四種增加到五種，增加了客戶(hù)的選擇范圍。CV8000雖然增加了很多功能，但是跟CellVoyager CV7000相比，體積減小40%，重量減少20%，為研究室節省了空間。

4．搭載業(yè)界最高級別針孔大小的尼普科夫圓盤(pán)

CellVoyager系列采用增強型尼普科夫共焦圓盤(pán)*3的顯微透鏡，CV8000搭載25 μm和50 μm兩種尺寸的圓盤(pán)，25μm可以用高精度圖像更加清晰地觀(guān)察細胞結構，傳統的50 μm圓盤(pán)適合觀(guān)察弱熒光條件下的細胞。根據樣品的條件，用戶(hù)可以選擇不同尺寸的圓盤(pán)以獲得清晰的圖像。

主要目標市場(chǎng)

制藥公司的研發(fā)部、藥物研究機構、生物學(xué)和醫學(xué)的基礎研究機構。

應用

新藥候選化合物的篩選、iPS細胞及ES細胞的再生醫學(xué)研究、藥物發(fā)現及應用研究、細胞功能分析、組織形成的研究。

CellVoyager

高通量篩選系統 (HTS)是對新藥的候選化合物進(jìn)行快速篩選的系統。篩選的方法有很多種，高含量分析（HCA）是從目標細胞的顯微鏡圖像數據入手，對每個(gè)細胞內隨時(shí)間變化的多個(gè)參數進(jìn)行解析，從而得到高精度客觀(guān)篩選結果的方法。橫河的CellVoyager是進(jìn)行高速篩選的HCA系統。使用了可以實(shí)時(shí)觀(guān)察活體細胞的共焦掃描單元，為了同時(shí)高速觀(guān)察多個(gè)樣品，使用了高精度定位技術(shù)的驅動(dòng)裝置（這項技術(shù)最初開(kāi)發(fā)是為了應用于半導體和液晶制造等行業(yè)）。橫河在2009年發(fā)布了CellVoyager CV6000，在2011年發(fā)布了CellVoyager

CV7000。憑借業(yè)界最快的篩選速度*4、最高的分辨率*4以及連續攝取圖像，可以在化合物投入前后連續觀(guān)察細胞的變化，CellVoyager必將在提高新藥開(kāi)發(fā)速度及提高生物醫學(xué)研究效率方面作出更大貢獻。

1  是一種最為廣泛使用的顯微鏡，可以用燈照亮沒(méi)有用熒光染料標記的樣品。

2  與明視野顯微鏡一起使用的一種透鏡，能對其他透明物體進(jìn)行高對比度觀(guān)察。

3  一個(gè)有多針孔、可以聚焦激光的螺旋式旋轉圓盤(pán)。

4  根據2017年9月橫河公司的市場(chǎng)調查。

關(guān)于橫河電機集團

橫河電機集團全球網(wǎng)絡(luò )遍布60個(gè)國家，擁有113家公司，自1915年創(chuàng )立以來(lái)一直致力于前沿技術(shù)的研究與創(chuàng )新，年營(yíng)業(yè)額達35億美元。橫河在工業(yè)自動(dòng)化與控制(IA)、測試與測量、航空及其他領(lǐng)域開(kāi)拓業(yè)務(wù)，尤其是在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域如石油、化工、天然氣、電力、鋼鐵、造紙、制藥和食品加工等眾多行業(yè)中均起著(zhù)關(guān)鍵性的作用。橫河為客戶(hù)提供范圍廣泛、可靠性高的產(chǎn)品，并攜手子公司KBC采用尖端技術(shù)提供優(yōu)質(zhì)的解決方案和服務(wù)，幫助客戶(hù)最大限度的提高利潤。