ハイスループットなオルガノイドプラットフォームを画像化
企業／大学
SUN Bioscience
チームメンバー
マリア・クラペス・カブレール
使用製品
ImageXpress マイクロコンフォーカル IN Carta画像解析ソフトウェア
課題
複雑な3次元（3D）マイクロティッシュを使用する研究者が直面する最も重要な課題の一つは、正確で信頼性の高いハイスループット画像とデータの収集です。サンバイオサイエンス社のオルガノイドおよび3D細胞培養分野におけるイノベーションは、同社特許取得済みのハイスループット マイクロウェル プラットフォーム、Gri3D®を通じて、オルガノイド培養の標準化を目指している。
Gri3Dマイクロウェルプレートは、同一焦点面内で同サイズの複数のオルガノイドを作製できるため、イメージング時間が短縮され、画像保存スペースも少なくて済む。しかし、この利点を最大限に活用するには、ハイスループットでハイコンテントな3Dイメージングシステムが必要であり、科学者がよりハイスループットなオルガノイドアッセイに移行できるようにする必要がある。このようなソリューションは、サンバイオサイエンスの顧客にとって重要であるばかりでなく、同社自身がプレーティングを開発し、概念実証試験を実施し、自社のソリューションで何が可能かを実証する上でも重要である。
解決策
SUNバイオサイエンス社は、モレキュラーデバイス社のImageXpress Micro Confocalハイコンテントイメージングシステムが、同社のGri3Dとうまく統合し、ハイスループット、ハイコンテントオルガノイドイメージングを可能にし、データポイントの収集を最大化し、イメージング時間を短縮するプラットフォームを提供することを発見しました。ImageXpress Micro Confocalは、イメージングプロセスを大幅に迅速化し、プレート上で直接、in situの明視野および蛍光イメージングを様々な倍率（低倍率4倍、中倍率10～20倍、高倍率40倍）で可能にする。これはアッセイを加速するだけでなく、より迅速で効率的なイメージングとその後の分析を促進する。経時的な明視野イメージングにより、オルガノイド発生の動態に関する情報が得られる。このラベルフリーイメージングアプローチは、AI対応のIN Carta™画像解析ソフトウェアと組み合わされ、サンバイオサイエンス社により、各オルゴノイドの解析と特徴付けに使用されている。
使用製品
-
ImageXpress マイクロコンフォーカル
ImageXpressマイクロコンフォーカルシステムは、固定細胞や生細胞のワイドフィールドイメージングとコンフォーカルイメージングを切り替えることができるハイコンテントソリューションです。生物全体、厚い組織、2Dおよび3Dモデル、細胞や細胞内イベントの高画質画像を撮影することができます。スピニングディスクコンフォーカルカメラとsCMOSカメラにより、心細胞の拍動や幹細胞分化のような高速で希少なイベントのイメージングが可能です。MetaXpress®ソフトウェアと水浸対物レンズのようなフレキシブルなオプションが選択可能なこのイメージングシステムは、3Dアッセイの開発からスクリーニングまで、多くの共焦点イメージングアプリケーションを可能にします。
-
結果
これまでのところ、SUNバイオサイエンス社はImageXpressシステムを用いて、明視野での個々のオルガノイドのモニタリング、消化管オルガノイドと膵臓がん腫瘍の概念実証スクリーニング、炎症性腸疾患のモデル化（特にヒト直腸オルガノイドの生存率と細胞骨格に対するサイトカインカクテルの影響）など、いくつかのアッセイを実施している。
「Molecular Devices社のイメージングシステムは、オルガノイドモデルを大規模に標準化し、画像化するソリューションを提供するという我々の野心に不可欠なものでした。Gri3Dのワークフローを効率化し、お客様がオルガノイド培養の課題を克服し、医薬品開発の新時代を切り開くのに役立ちます。この戦略的パートナーシップは、オルガノイド・スクリーニングを誰もが利用できるようにするという我々の追求における重要な前進です。"
SUNバイオサイエンス社 マリア・クラペス・カブラー氏
膵臓がん患者由来オルガノイドを抗がん剤に72時間曝露したときの反応。A.曝露前（0時間）と曝露後（72時間）のTL画像、および72時間後のLive/Deadアッセイ後のオルガノイドの最大プロジェクション画像。緑： 緑：カルセインAM、生細胞、赤：EthD-1、死細胞： 赤：EthD-1、死滅。B. エチジウムホモダイマー-1（EthD-1）とカルセインAMの強度比。C. TL画像からのグレーレベル非正規係数（GLNN）。エラーバーは標準偏差を示す。各ドットはオルガノイドを表す。一元配置分散分析 Dunnettの多重比較, **P < 0.01, P**** < 0.0001, ns: 無意義。マイクロウェルサイズ：500μm
炎症性サイトカインに曝露したヒト直腸オルガノイドの高倍率共焦点像。F-アクチン（マゼンタ）とDAPI（青）の4oX単平面像。矢印はコントロールとインフリキシマブの両条件下でF-アクチンのシグナルが明確な構造を示す関心領域を示す。炎症性カクテル条件ではF-アクチンの非局在化が強調されている。
詳細はこちら
SUNバイオサイエンスとモレキュラーデバイスの共同アプリケーションノートで、オルガノイドにおける炎症性腸疾患の発症に関する新たな知見を発見してください。
