目前解決,微型模式動物預期、模式植物種子敢於監督、大體積細胞及微球的分選在生命科學研究中有著非常廣泛的應用,但是由于這些研究對象體積太大結構,普通流式細胞儀難以對其進行分選重要的作用,而人工手動在顯微鏡鏡下分選耗時耗力、效率低下規模最大、準確性難以保證穩中求進,因此一種自動化大體積微粒分選系統(tǒng)應運而生,它就是COPAS蠕蟲/胚胎流式分選系統(tǒng)/多參數(shù)生物微粒分析與分選系統(tǒng)最深厚的底氣。
COPAS大顆粒流式分選系統(tǒng)可以檢測微粒的尺寸協同控製、光密度及熒光信號,并根據(jù)用戶設定的域值品質,將相應的微粒移入96孔板或其它容器中利用好,*的技術(shù)使得整個過程對于微粒的生物活性不會產(chǎn)生任何負面影響。
COPAS系統(tǒng)基于流式細胞技術(shù)的深度開發(fā)最為顯著,與傳統(tǒng)流式細胞儀相比切實把製度,有兩個重要改進:
*,系統(tǒng)管路直徑增大自行開發,以適應20-1500um大小的生物微粒分選進行部署;
第二,采用的氣流動態(tài)分選技術(shù)應用情況,保證收集到的生物活體的活性和完整性保護好;
與傳統(tǒng)流式細胞儀相比:
| 傳統(tǒng)流式細胞儀 | COPAS* |
分選/分選參數(shù) | 前向角(FSC) | TOF(Time Of Flight)飛行時間 |
側(cè)向角(SSC) | EXT (Extinction) |
熒光參數(shù) | 熒光參數(shù) |
分選樣本大小 | 1-100um | 20-1500um |
分選方式 | 電磁場 | 空氣動力 |
分選壓力 | 12 – 60 PSI | 2 – 5 PSI |
產(chǎn)品特點:
l **能夠分選10-1500um生物微粒的自動化高通量分選系統(tǒng)
l 模式動物、模式植物種子與花粉表現、大體積細胞與細胞簇特點、微球/顆粒、高通量藥物分選
l 同時檢測微粒的五種光學參數(shù):微粒的尺寸結論、光密度及三色熒光信號
l 氣動分選技術(shù)和諧共生,保證收集到的生物活體或敏感化學物質(zhì)的活性和完整性,整個過程對微粒的生物活性不會產(chǎn)生任何負面影響
l 篩選速度達到每小時100,000個化合物適應性強,同時大大節(jié)省樣品的消耗量
l 全自動技術交流、高通量、高精度篩選拓展,適用于大規(guī)模篩選
應用領域:
COPAS大顆粒流式分選系統(tǒng)被廣泛應用在模式動植物研究創造更多、大體積細胞研究及藥物篩選等方面,具體應用對像包括微型模式動物:C .elegans不斷進步、D .melanogaster工藝技術、Zebrafish、Medaka, Mosquito, Xenopus;模式植物種子與花粉:Arabidopsis規模、花粉;大體積細胞與細胞簇:胚胎干細胞近年來、胰島;微球/顆粒:化合物結(jié)合微球講道理、微球分析。
1.蠕蟲發(fā)育表達譜
對單一基因來說性能穩定,其在發(fā)育過程中表達的變化可依據(jù)其表達量來說明全面革新,什么時候表達開始或者減弱。如右圖所示情況正常,不同基因在不同發(fā)育階段表達量的變化:從幼蟲到成蟲,咽部基因的表達量一直在增加技術特點,會陰部基因只有蠕蟲發(fā)育成熟才開始表達提高鍛煉;肛門肌肉基因的微弱表達也可用該方法檢測到。更多分析請參考:DuPuy, et al., Nature Biotechnology, 25, 663-338, 7 May 2007凝聚力量。
2.繪制斑馬魚側(cè)面熒光圖
基于參數(shù)峰值數(shù)量(Number of Peaks for each Parameter)進行分選製高點項目。如下圖,一條四日齡範圍和領域、野生型斑馬魚軸向側(cè)面圖(被標記紅色熒光)有所增加。
3.在水凝珠內(nèi)部生長的細胞簇
在細胞培養(yǎng)過程中,水凝珠作為細胞生長的基質(zhì)更高要求,將細胞包裹在內(nèi)越來越重要的位置。COPAS以Peak Width作為細胞生長程度的依據(jù),分選出只含有單個細胞的水凝珠共同學習,進而得到來源單一的細胞簇順滑地配合。(Courtesy of S.Panke and M.Walser, ETH, Zurich.)
4.大鼠神經(jīng)干細胞的分選
利用PI染料標記,分選大鼠神經(jīng)干細胞效高,如右圖:
5.在藥物篩選方面的新應用
(1)結(jié)合分析前沿技術,動力學與竟爭分析(BindingAssays, kinetics and competition assays)
使用COPAS生物分選系統(tǒng)在以微球為載體的化合物庫中篩選能與帶有熒光標記的目標蛋白結(jié)合的化合物,將陽性化合物微球加人微孔板以進行后續(xù)的MS,NMR及其它分析性能,將沒有結(jié)合蛋白的陰性化合物微球加人收集容器以便重復使用多種方式。另外,還可以根據(jù)熒光信號的強弱設定域值技術創新,將陽性化合物微球進一步分為結(jié)合能力不同的幾群深入交流研討。目前,已經(jīng)有科學家利用這種技術(shù)找到了一個能與纖維原細胞生長因子粘多糖結(jié)合位點結(jié)合的硫酸鹽化合物設施。
(2) On-bead酶一底物篩選(On-bead enzymesubstrate discovery)
將需要研究的多肽需求,如點突變多肽,兩端標記上淬滅熒光基團(FRAP )組合運用,然后連接到微球上更讓我明白了,從而建立一個以微球為載體的多肽庫。將多肽微球與目的蛋白酶結(jié)合積極,如果蛋白酶能夠切斷多肽探索,就會發(fā)出熒光信號堅持先行。由于使用COPAS高速分選技術(shù),陽性微球可以被快速分選滿意度,以保證微球表面仍有足夠多的完整多肽以便進行后續(xù)分析情況較常見。從建立多肽庫到陽性多肽序列分析的整個實驗流程,可以在一周內(nèi)完成主要抓手,與傳統(tǒng)方法相比效率提高了一百倍體製。丹麥的一個研究小組已經(jīng)利用該技術(shù)研究了枯草桿菌蛋白酶的多肽底物結(jié)構(gòu)。
(3)蛋白酶抑制劑篩選
COPAS技術(shù)的一個更為復雜的應用是在蛋白酶抑制劑篩選方面很重要。首先能力和水平,將帶有淬滅熒光基團(FRAP )的蛋白酶底物多膚連接在微球的一部分結(jié)合位點上,然后將需要篩選的抑制劑連接在微球的其它結(jié)合位點上異常狀況,從而建立一個以微球為載體的抑制劑庫研究。將微球與蛋白酶一起孵育,如果抑制劑無效應用創新,蛋白酶會將多肽切斷提高,微球產(chǎn)生較強的熒光信號。如果抑制劑效果很強的特性,蛋白酶無法切斷多肽交流,微球沒有熒光信號。如果抑制劑無法*抑制蛋白酶活性共同,那么仍會有部分多肽被切斷推進一步,微球會發(fā)出較弱的熒光信號。這樣就可以利用COPAS技術(shù)根據(jù)微球熒光信號的強弱對微球進行分選簡單化,從而快速找到不同抑制強度的抑制劑力度。這種技術(shù)在篩選抑制劑和優(yōu)化反應條件方面具有很高的效率和很大的靈活性,可以實現(xiàn)每小時100000個化合物的高速篩選系統性。利用這種技術(shù)勇探新路,荷蘭的一個研究小組在數(shù)周內(nèi)找到了*和多種基質(zhì)金屬蛋白酶的多種抑制劑。
綜上所述傳遞,COPAS大顆粒流式分選系統(tǒng)在大微粒分選方面的強大功能試驗,必將為人類健康作出貢獻。
*開展攻關合作,系統(tǒng)管路直徑增大以適應10-1500um大小的生物微粒製度保障,這比普通流式細胞儀用于分選單個真核細胞的管路大的多。每一個COPAS大顆粒流式分選系統(tǒng)都針對不同尺寸范圍的微粒進行管路的優(yōu)化設計的有效手段,以便在高速高通量分選時獲得的檢測靈敏度與準確性統籌推進。
第二,COPAS大顆粒流式分選系統(tǒng)技術(shù)的核心,即的氣流分選裝置(圖1了解情況、表1)深入。當不需要收集時,分選系統(tǒng)會通過氣體將液流吹人廢液槽中;當需要分選的微粒經(jīng)過時重要的,分選系統(tǒng)會暫時將氣體分流器關(guān)閉大面積,使氣流中斷,然后再重新打開分流器問題分析,這樣就能將含有待選微粒的液流噴人微孔板或收集容器中培養。這種分選的方式非常溫和,可以保證收集到的生物活體或敏感化學物質(zhì)的活性和完整性更加完善,對于后續(xù)的培養(yǎng)和分析不會產(chǎn)生任何負面影響推動,而普通流式細胞儀一般采用電磁場進行分選,會對生物活體產(chǎn)生致命的影響資源配置。
COPAS大顆粒流式分選系統(tǒng)可以同時檢測微粒的五種光學參數(shù),包括微粒的光密度(Extinction,EXT)相關、微粒的軸向長度(Time Of Flight,TOF )大力發展,以及三色熒光信號(表1)。樣本懸液在鞘液的包裹下形成層流生產效率,生物微粒被聚焦在液流的中心輸送到流動室產能提升,通過兩個低能激光器來激發(fā)和檢測光信號。其中節點,一個紅色激光器( 670nm)被用來檢測微粒的軸向長度和光密度通過活化,而另一個多色氫激光器(488/514nm)被用來激發(fā)多種熒光素。儀器的標準配置包括綠光的特點、黃光及紅光檢測器健康發展,用來檢測受激發(fā)的熒光素發(fā)出的光信號。這些實時檢測的參數(shù)被用來將樣本中的微粒分群大數據,只有那些符合用戶設定域值的微粒才會被分選系統(tǒng)加人微孔板或樣品收集容器中長效機製,而那些不在用戶設定域值范圍內(nèi)的微粒也可以被收集起來,以備后續(xù)的其它操作數字技術。zui終的分選速度取決于樣本的濃度和需要分選的微粒所占的百分比奮戰不懈,zui快可以達到每小時100, 000個微粒。