细胞、组织、类器官代谢分析仪—IMOLA-IVD
德国cellasys提供的灌流式、多参数、实时代谢监测的细胞、组织、类器官代谢分析仪—IMOLA-IVD,是一种基于生物芯片的微生理参数测量系统,对活细胞、组织、类器官的代谢和形态进行无标记实时监测,搭配自动化灌流系统进行换液或者加药,可以实现几天或几周的连续测量,研究药物对活细胞、组织、类器官的影响以及移除药物后的恢复和再生效应。我们的细胞、组织、类器官代谢分析仪通过生物芯片技术,可以在体外直接研究活细胞或组织、器官在培养过程种的多个参数的变化,包括细胞外酸化(pH)、细胞呼吸(pO2、pCO2)和形态学(电阻)。整个测量过程无需标记、多通道平行进行、连续检测、实时记录。
多个传感器芯片并联平行工作;
非侵入式、实时无标记监测;
pH值、O2消耗率、细胞外酸度、贴壁电阻四参数同时测量;
*的灌流系统可实现随时换液;
应用案例
1.毒理动力学(细胞/组织/类器官)
监测培养的活细胞/组织/类器官代谢分析的活力是阐明化学物质的毒理动力学效应的关键。汞的毒性作用是通过纤维母细胞胞外酸化率来检测的,毒素被去除后,细胞恢复了。细胞类型:3T3成纤维细胞,贴壁细胞。
10%十二烷基硫酸钠溶液(7次稀释)对成纤维细胞的毒性作用可以通过细胞阻抗(Z)来解释。细胞类型:L929成纤维细胞,贴壁细胞。
有了自动灌流系统,在活体类似的情况下,可以映射到体外实验。细胞外酸化率用于评估1%十二烷基硫酸钠溶液对HepG2肝球蛋白的毒性。细胞类型:Hep-G2肝癌球体细胞。
表皮(RhE)是在保持临界气液界面的形成的,实时测量跨表皮细胞层电阻(TEER)。细胞类型:人类表皮细胞(RhE),transwell细胞小室。
2.药物开发(细胞/组织/类器官)
可以研究新药对细胞/组织/类器官代谢和生理形态的影响。测定了抗肿瘤药物牛蒡根素对PANC-1细胞系的影响,记录了实时生物电阻的变化。细胞类型:PANC-1人胰腺癌,贴壁细胞。
3.环境监测(细胞/组织/类器官)
以藻类的代谢活性为指标来进行水质监测。本例显示了克氏小球藻在被苯嗪草酮污染后光合活性的降低,去除毒素后光合活性的恢复。细胞类型:chlorellakesslerialgae小球藻,悬浮细胞。
4.再生医学研究(细胞/组织/类器官)
胰岛,特别是产生胰岛素的beta细胞,可以在不同的营养供应条件下表现出不同的代谢活性。在再生医学研究中,beta细胞或胰岛的代谢测量可以反映其活力和功能能力。在该实验中,当暴露于相当于生理上低血糖和高血糖水平的葡萄糖浓度时,可检测到beta细胞系INS-1E的代谢活动出现明显区别变化,反应了不同条件下的胰岛素分泌。细胞类型:INS-1E,beta细胞系,贴壁细胞。
为了研究藻类生产生物燃料的潜力,可以在不同的环境条件下监测藻类的代谢活性。藻类在光照环境下,进行光合作用,产生氧气;当在黑暗的条件下,消耗更多的氧气。细胞类型:本地藻类,悬浮细胞。
5.个体医疗(细胞/组织/类器官)
为了在治疗前评估药物的有效性,可以测试药物对病人的细胞/组织/类器官的代谢学影响。
6.食品药品安全评估(细胞/组织/类器官)
为了研究食品、药品及添加剂的作用,可以监测细胞/组织/类器官与添加剂之间的相互作用,以及食品、药品及添加剂对细胞/组织/类器官的毒理作用和生理学行为的学影响。
工作原理
微生理测量法监测活细胞、组织、类器官的代谢活动。除了监测细胞呼吸和细胞外酸化,细胞粘附和形态参数同样提供了很多关于生命活动的有价值的信息。我们的生物芯片集成了微型传感器来评估这些参数,确保了高灵敏度和稳定性,并且该方法是无需标记,并实时连续提供多个参数的数据。使用DALiA客户端3.1应用程序,可以对测量过程进行编程并记录数据。
细胞类型:
针对所有类型的培养物提供不同的合适的配件;
对于特殊实验还可以通过对生物芯片的涂层来优化培养效果;
悬浮细胞、贴壁细胞、球体、Transwell细胞培养小室;
细胞、组织、类器官;
发表的文献:
FOURIERANALYSISINMICROPHYSIOMETRY
28.January2019/bywebadmin
Wiest,JInAdvancesinMedicineandBiology136,NovaSciencePublisher,Inc.,2019,ISBN:978-1-53613-722-3
FETALBOVINESERUM(FBS):PAST–PRESENT–FUTURE
20.January2018/bywebadmin
vanderValk,J.,Bieback,K.,Buta,C.,Cochrane,B.,Dirks,W.,Fu,J.,Hickman,J.,Hohensee,C.,Kolar,R.,Liebsch(2018)
Proliferationcharacteristicsofcellsculturedunderperiodicversusstaticconditions.
Cytotechnology,2018,doi:10.1007/s10616-018-0263-z
4.December2018/bywebadmin
Gilbert,D.F.,Mofrad,S.A.,Friedrich,O.,Wiest,J.:
Skin-on-a-Chip:TransepithelialElectricalResistanceandExtracellularAcidificationMeasurementsthroughanAutomatedAir-LiquidInterface.
21.February2018/0Comments/inPublications/bywebadmin
Genes,9(2),114;doi:10.3390/genes9020114
AlexanderF.A.,EggertS.,WiestJ.(2018)
Microphysiometry
6.February2018/0Comments/inPublications/bywebadmin
BrischweinM.,WiestJ.(2018).In:BioanalyticalReviews.Springer,Berlin,Heidelberg,
Anovellab-on-a-chipplatformforspheroidmetabolismmonitoring.
17.October2017/0Comments/inPublications/bywebadmin
AlexanderF.A.,EggertS.,WiestJ.(2018)Cytotechnology,70/1,375-386
Biology-inspiredmicrophysiologicalsystemapproachestosolvethepredictiondilemmaofsubstancetesting
31.May2017/0Comments/inPublications/bywebadmin
2017ALTEXawardwinner
Marx,U.etal.:,ALTEX,2016,33/3,272-321DOI:10.14573/altex.1603161
Dataprocessingincellularmicrophysiometry
30.November2016/0Comments/inPublications/bywebadmin
Wiest,J.etal.:IEEETransactionsonBiomedicalEngineering,2016,63/11,2368-2375,DOL10.1109/TBME.20162533868
CellularAssayswithMultiparametricBioelectronicSensorChips
Wiest,J.etal.:Chimia,2005,59/5,243-246
Cellularsignaling:aspectsfortumordiagnosisandtherapy
29.November2016/0Comments/inPublications/bywebadmin
Wolf,B.etal.:BiomedizinischeTechnik,2007,52,164-168,DOI10.1515/BMT.2007.030
IntelligentMobilLabforMetabolicsinEnvironmentalMonitoring
Wiest,J.etal.:AnalyticalLetters,2006,39,8,1759-1771
Label-freemonitoringofwholecellvitality
Weiss,D.etal.:35thAnnualInternationalConferenceoftheIEEEEMBS,Osaka,Japan,3–7July,2013,1607-1610