Imagerie des cellules vivantes

Image. Comptage. Normalisation.

Comptage des cellules, analyse de la viabilité cellulaire et imagerie des cellules vivantes sur un lecteur multimode? Avec le lecteur Spark® de Tecan, tout cela est possible. Spark possède un module d’imagerie cellulaire simple et d'un bon rapport coût-efficacité, directement intégré au lecteur, permettant un comptage automatisé des cellules et une analyse de la viabilité sur des lames, ainsi qu'une imagerie en fond clair et une évaluation automatisée de la confluence sur des microplaques. Grâce à ces fonctionnalités intégrées, Spark fournit des données de meilleure qualité et plus pertinentes pour vos études cellulaires et donne accès à l’univers passionnant de l’imagerie des cellules vivantes.




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Tab 01 / Live viewer
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Visualisation en direct

La vérification ultime avant de commencer vos dosages.

Avec le Spark, transformez votre lecteur de microplaques en un microscope automatisé en appuyant sur une simple touche. Le module d'imagerie du Spark comporte un éclairage LED en fond clair, un grossissement de l’objectif de 4x, une caméra CMOS 1,3 mégapixel et un système de focalisation automatique par laser, qui permettent d'obtenir des performances rivalisant avec celles d’un microscope automatisé.

Un microscope intégré à un lecteur

L’application de visualisation en direct du logiciel SparkControl™ permet à l’utilisateur d’acquérir automatiquement et de visualiser instantanément les images de sites définis dans le puits d'une microplaque ou dans la puce Cell Chip™ de Tecan.

Navigation facile

La navigation facile à l'intérieur des puits et entre les puits permet une microscopie en fond clair simple au sein même du lecteur.

Optimisation manuelle de la focalisation

Live Viewer permet également à l’utilisateur de réajuster manuellement le décalage de focalisation avant de démarrer la méthode d’imagerie des puits automatisée.

Comment transformer Spark en microscope

SparkControl transforme Spark en microscope. L’application de visualisation en direct en un seul clic permet d’observer et d’acquérir des images de sites définis dans une puce cellulaire (Cell Chip) ou une plaque de microtitrage avec un grossissement de 4 fois. Jetez un dernier coup d'œil avant de démarrer votre dosage.




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Tab 02 / Cell counting and viability
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Comptage cellulaire et viabilité

Rapidité et simplicité du comptage cellulaire

Le comptage et l'évaluation de la viabilité des cellules en solution, par exemple les cellules trypsinisées, est une tâche quotidienne pour un laboratoire de cultures cellulaires. Le module d'imagerie cellulaire du Spark permet de réaliser, de manière automatisée, un comptage cellulaire sans marqueur et une analyse de la viabilité des cellules colorées au bleu de trypan, à l’aide d’une lame de comptage consommable et simple d’utilisation, la lame Cell Chip™.

Fonctionnalités-clés - En bref

  • Comptage des cellules en suspension sans marqueur, en un seul clic
  • Analyse des cellules vivantes/mortes (coloration au bleu de trypan), en un seul clic
  • Débit des échantillons très élevé
  • Grande précision de traitement des copies d'échantillons avec une exactitude et une précision accrues
  • Calculs statistiques rapides et simples
  • Vérification visuelle facile des résultats de comptage
  • Affichage des histogrammes pour l’analyse des sous-populations, par exemple pour l’évaluation cellulaire

Cytométrie haut débit sur lames

Chaque puce cellulaire comporte deux chambres d’échantillon qui peuvent accueillir des suspensions cellulaires indépendantes ou des copies du même échantillon. Quatre puces cellulaires peuvent être chargées sur l’adaptateur de puce cellulaire (Cell Chip), ce qui permet d’analyser huit échantillons en moins de deux minutes.

Pour les analyses de la viabilité cellulaire, la suspension de cellules peut être rapidement et facilement traitée par une coloration au bleu de trypan pour distinguer les cellules vivantes des cellules mortes.

Les solutions «un seul clic» de SparkControl™

Les applications de comptage et d'analyse de la viabilité des cellules offrent toutes deux les mêmes fonctionnalités, la seule différence étant que l’application d’analyse de la viabilité retient automatiquement une dilution du bleu de trypan à parts égales pour le calcul des résultats.

Les utilisateurs peuvent fixer la taille des cellules à une valeur comprise entre 4 et 90 µm avant de commencer la mesure, ce qui vous permet d’adapter le dosage à la lignée cellulaire de votre choix.

Pour une meilleure précision et reproductibilité du comptage, l’application vous permet également de sélectionner une, quatre ou huit images par chambre. Un comptage rapide des cellules est ainsi possible dans les applications où les concentrations cellulaires sont relativement élevées - environ 1x106 cellules/ml - en prenant une seule image au centre de chaque chambre. En revanche, pour les concentrations faibles inférieures à 1x104 cellules/ml, il est possible d’utiliser huit images distinctes par échantillon, ce qui permet d’améliorer de manière spectaculaire la précision des mesures des concentrations cellulaires. De plus, les deux chambres de chaque lame peuvent être définies comme «répliques» pour une évaluation automatique.

Les résultats du comptage des cellules et de l’analyse de viabilité cellulaire sont présentées clairement sous forme de tableau et d’histogramme sur le tableau de bord du logiciel, ce qui permet une analyse directe de la répartition des cellules par taille au sein de la population cellulaire. Tous les résultats sont alors sauvegardés dans un rapport au format PDF pour un stockage des données facile et pratique.

Plus de détails

Comptage des cellules et viabilité cellulaire en un seul clic

Le module d'imagerie cellulaire Spark permet de réaliser, de manière automatisée, un comptage cellulaire sans marqueur et une analyse de la viabilité des cellules colorées au bleu de trypan, à l’aide d’une puce cellulaire jetable et simple d’utilisation, la puce Cell Chip™.

Documentation

La présente note technique décrit les fonctions et les avantages du lecteur de microplaques multimode et du module d’imagerie cellulaire, ainsi que le logiciel SparkControl et son application dédiée de comptage de cellules et d’analyse de la viabilité cellulaire.

Dans cette note technique, nous démontrons la performance supérieure du lecteur Spark par rapport à deux autres lecteurs multimode de deux fournisseurs différents. La limite de détection pour le marqueur fluorescent rouge lointain Alexa Fluor 647 - dont le spectre de fluorescence est comparable à celui du Cy5 - a été déterminée, en utilisant chaque instrument en mode monochromateur.

Le comptage des cellules, l’analyse de la viabilité cellulaire et la détermination de la répartition des cellules par taille sont des tâches réalisées couramment par les chercheurs de différentes disciplines, depuis le repiquage de cellules standard pour les expériences en aval jusqu’à l'utilisation de cellules d'insectes infectées par un baculovirus pour produire des protéines recombinées, ou la détermination de la capacité de différenciation des cellules souches. Le lecteur multimode Spark de Tecan possède un module intégré d’imagerie cellulaire en fond clair. Ce système en attente de brevet permet un comptage cellulaire sans marqueur, la détermination de la répartition des cellules par taille et l’analyse de la viabilité des cellules colorées au bleu de trypan, à l’aide d’une puce cellulaire jetable et simple d’utilisation, la puce Cell Chip™. Cette étude présente l’analyse de la concentration cellulaire, de la viabilité cellulaire et de la répartition des cellules par taille pour la détermination de la vitesse optimale de production de protéines dans les cultures de cellules Sf21 recombinées.




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Tab 03 / Live-cell imaging and confluence
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Imagerie et confluence des cellules vivantes

Normalisez les données de vos dosages cellulaires en fonction du taux de confluence dans un puit donné.

Le nombre de cellules qui adhèrent au fond des puits d'une microplaque pendant un laps de temps donné peut être difficile à quantifier, car la croissance et l’adhérence cellulaires sont influencées par plusieurs facteurs. Il est donc important de déterminer la confluence des cellules et d’estimer le nombre des cellules de manière homogène pour pouvoir obtenir des dosages reproductibles et interpréter les données expérimentales.

Analyse précise de la confluence

Precise confluence assessment

Le module d'imagerie cellulaire du Spark permet de déterminer précisément le taux de confluence dans un puit, compris entre 10% et 90%, ce qui accroit la qualité des données de vos dosages.

Le logiciel convivial SparkControl™ vous permet de sélectionner différentes zones d’analyses au sein du puit. En fonction du dosage, vous pouvez sélectionner une seule image du centre du puits, ou une image de la totalité du puit composée de plusieurs images, avec une détection automatique des limites du puit pour compenser les variations des dimensions des microplaques.

La confluence est évaluée en temps réel, les données étant affichées sur le tableau et exportées directement dans un fichier Excel® pour être analysées. Chaque valeur de confluence est liée directement aux images brutes et analysées, ce qui permet une confirmation visuelle rapide et simple de la confluence des cellules.

La détermination de la confluence est totalement indépendante de la morphologie cellulaire. Elle fait appel à un algorithme conçu pour offrir une sensibilité exceptionnelle, même en travaillant avec des cellules peu contrastées, par exemple les fibroblastes. Cet avantage est encore plus évident en travaillant avec les microplaques de cultures cellulaires développées par Tecan cell culture microplates, qui sont optimisées pour des mesures à faible contraste. L’application de mesure de la confluence de Spark est ainsi compatible avec quasiment tous les types de cellules, offrant ainsi une approche facile d'emploi pour améliorer vos dosages.

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Applications-clés - En bref

  • Contrôle qualité visuel des cellules des microplaques Utilisez Visualiser en direct pour vérifier visuellement les cellules des microplaques avant de commencer le dosage
  • Études de prolifération cellulaire sans marqueur
    Suivi de la croissance cellulaire en temps réel, sans nécessité d’intervention manuelle ni de marquage
  • Analyse de la confluence pour une meilleure homogénéité des dosages
    Commencez toujours votre dosage au même taux de confluence pour augmenter significativement la reproductibilité de vos applications cellulaires (par exemple détermination de la CI50)
  • Analyse de la confluence pour la normalisation des signaux
    Gagnez du temps et économisez des réactifs en utilisant les résultats de la confluence pour normaliser les signaux des dosages cellulaires en fonction de la masse des cellules présentes dans les puits des microplaques.
  • Analyse de la confluence pour le contrôle de la qualité des microplaques
    Déterminez la qualité optique de vos microplaques de cultures cellulaires grâce à des analyses de confluence extrêmement sensibles
  • Cicatrisation semi-automatisée (lien avec le séminaire en ligne sur la cicatrisation
    Effectuez des dosages de migration cellulaire et de cicatrisation en utilisant des données comparables à celles d’un dispositif d’imagerie dédié
  • Clonage semi-automatisé de cellules uniques
    Combinez l’acquisition automatisée d’images et l’analyse semi-automatisée d’images pour vérifier la nature monoclonale des cellules
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Cellules CHO

Exemple d’image de cellules CHO (chinese hamster ovary, ovaire de hamster chinois) prise sur une microplaque transparente à 96 puits.

Cellules HeLa

Exemple d’image de cellules HeLa (human epithelial cervix adenocarcinoma, adénocarcinome du col de l’utérus) prise sur une microplaque transparente à 24 puits.

Cellules A431

Exemple d’image de cellules A431 (human epidermoid carcinom, carcinome épidermoïde humain) prise sur une microplaque transparente à 48 puits.

Cellules HepG2

Exemple d’image de cellules HepG2 (human liver cancer, cancer du foie humain) prise sur une microplaque transparente à 12 puits.

Fibroblastes

Exemple d’image de fibroblastes humains prise sur une microplaque transparente à 96 puits.

Système d'imagerie automatisée des cellules vivantes

Imagerie automatisée des cellules vivantes et évaluation de la confluence des cellules d’un carcinome épidermoïde chez l’homme (A431) pendant 50 heures - utilisation du lecteur Spark (5 % de CO2, 37 °C, cassette d’humidité)

Documentation

Pour de nombreuses applications de biologie cellulaire - telles que l'identification et la séparation des clones à expression élevée ou des candidats éliminés, ainsi que la production à petite échelle d’anticorps ou de protéines - il est important de s’assurer que les lignées cellulaires proviennent d'une cellule unique, c’est-à-dire qu'elles sont monoclonales. Cette opération peut constituer un goulet d’étranglement majeur, particulièrement dans les laboratoires universitaires, car les systèmes de microscopie automatisés dédiés étant à la fois très onéreux et complexes à utiliser, la vérification de la nature monoclonale est souvent réalisée par microscopie manuelle.

Le lecteur de microplaques multimode Spark de Tecan avec imagerie cellulaire intégrée simplifie la culture cellulaire grâce à ses fonctionnalités de vérification de la qualité et de normalisation des signaux en fonction de la confluence des cellules, favorisant ainsi l’automatisation des études cellulaires.

La migration cellulaire est un processus crucial pour le développement et l’entretien des organismes pluricellulaires. En effet, la formation des tissus pendant la phase embryonnaire, la cicatrisation des plaies et les réponses immunitaires exigent le déplacement et l’assemblage orchestrés des cellules.




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Tab 04 / Live-cell package
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Package Cellules Vivantes

Contrôle absolu et simplifié des facteurs environnementaux

Votre quotidien de biologiste cellulaire tourne autour du bien-être de vos cellules, quels que soient l’heure ou le jour. Reprenez le contrôle de votre temps et veillez sur vos cellules en automatisant le déroulement de vos tâches. Spark combine les capacités d’un incubateur automatisé, d’un lecteur de microplaques et d’un imageur de cellules en un seul instrument, offrant de nouvelles possibilités à votre laboratoire et à vous-même.

 

 

Incubateur intégré

Le lecteur Spark est équipé d’un système précis de contrôle de la température qui permet de chauffer votre microplaque de manière uniforme. Pour assurer une répartition égale de la température, la chambre à microplaques est thermiquement isolée des optiques, ce qui garantit une régulation stable et précise de la température pour les dosages.

Spark offre une possibilité supplémentaire de contrôle des paramètres environnementaux grâce à un contrôle simple de la pression partielle de CO2/O2. Un module de contrôle des gaz (Gas Control Module, GCM™) permet de réguler le CO2 de 0,04 à 10 % (vol.) et l’O2 de 0,1 à 21 % (vol.), créant un environnement idéal pour vos cellules. La régulation du CO2 préserve la santé des cellules pendant les études cinétiques de longue durée, tandis que le contrôle de l’O2 permet de conserver une atmosphère adéquate pour les organismes microaérophiles ou d’imiter les conditions physiologiques.

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Contrôle de l’humidité - protection contre les effets de bord

La régulation de l’humidité à des taux de 95 % ou plus est un autre élément décisif pour l’obtention d’une bonne viabilité et d’une bonne croissance des cellules; limiter l’évaporation est une mesure essentielle pour maintenir des concentrations constantes pendant les dosages longs. La cassette d’humidité de Spark est une solution rentable pour réduire l’évaporation de toute microplaque de format SBS.

Cet outil comprend une cavité à remplir et est muni d’un couvercle spécial à utiliser avec notre Lid Lifter™ exclusif, permettant un contrôle passif de l’humidité pour tous les dosages. Il suffit d'ajouter de l’eau bidistillée dans la cavité pour obtenir instantanément une atmosphère humidifiée dans la chambre de microplaque.

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Gestion Automatisée des couvercles

Avec le système intégré d’ouverture du couvercle, Spark propose un nouvel élément automatisé qui offre de nouvelles possibilités dans le déroulement de vos tâches, réduisant le risque de contamination des échantillons et établissant un environnement idéal pour les dosages cinétiques de longue durée. Que vous souhaitiez distribuer les composés sans l’aide d’une intervention manuelle, ou maintenir des conditions environnementales optimales sans compromettre le système anti-évaporation, Spark est le seul lecteur à la hauteur de la tâche.

Un logiciel conçu pour les chercheurs

SparkControl™ combine l’automatisation des dosages cinétiques de longue durée et des fonctionnalités avancées telles que le conditionnement cinétique, la commande à distance et Open Kinetic, offrant une solution sans intervention pour les configurations expérimentales complexes.

De nombreuses expériences cinétiques sur cellules vivantes nécessitent des actions spécifiques – par exemple, l’ajout d'un composé – lorsqu’un certain niveau de signal ou une certaine valeur DO est atteint(e). Les lecteurs multimode équipés d’un contrôle manuel des paramètres environnementaux peuvent rendre ce type d’étude contraignant ou susceptible d’erreurs.

La fonctionnalité de conditionnement cinétique de SparkControl vous permet de programmer le système de manière à réaliser automatiquement l’action nécessaire dès qu'un signal prédéfini est atteint dans un puits témoin. Elle convient à presque tous les flux de travail imaginables, pour des microplaques avec ou sans couvercle.

La fonctionnalité de commande à distance de SparkControl vous permet de surveiller ou de faire fonctionner l’instrument lorsque vous vous trouvez hors du laboratoire. Vous pouvez ainsi contrôler la totalité du système sans avoir besoin de rester des heures devant le lecteur. Si vous êtes connecté à Internet, vous êtes connecté à votre expérience.

Un lecteur multimode est souvent utilisé pour de nombreuses applications par des utilisateurs différents. Les dosages de longue durée mesurant la cinétique de cellules vivantes peuvent monopoliser le lecteur pendant une journée entière, limitant le débit global du laboratoire. SparkControl offre une solution efficace: la fonction Fenêtre cinétique. Cette fonctionnalité permet d'interrompre, puis de reprendre les expériences cinétiques, rendant possible la réalisation de mesures supplémentaires tout au long des études de longue durée. L'instrument est ainsi libéré pour d’autres utilisateurs, éliminant l’un des goulets d’étranglement majeurs dans les situations de partage du matériel de laboratoire, sans nuire à vos précieuses recherches.

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Documentation

Le lecteur de microplaques multimode Spark de Tecan a été utilisé pour identifier des modifications métaboliques pendant la différenciation de cellules souches mésenchymateuses humaines et pour évaluer et quantifier la viabilité cellulaire et les processus de cytotoxicité et d’apoptose, à l’aide de plusieurs dosages cellulaires bien établis et fiables développés par PromoCell.

Le lecteur de microplaques multimode Spark de Tecan a été utilisé, de manière fiable et pratique, pour analyser en temps réel la prolifération et la différenciation de cellules souches humaines, à l’aide des dosages établis mesurant la viabilité cellulaire et les processus de cytotoxicité et d’apoptose.

Analyser des cellules dans un intervalle de temps approprié après un événement cytotoxique provoqué par une molécule peut être extrêmement difficile. Cette note décrit l’automatisation de la surveillance cinétique de la cytotoxicité et de la viabilité cellulaire à l’aide des trois dosages Promega mesurant la viabilité des cellules et les processus de cytotoxicité et d'apoptose dans le lecteur multimode Spark.




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Tab 05 / Specification
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Spécifications du module d’imagerie

Le meilleur choix pour votre budget

1 - Mode d’imagerie: fond clair
2 - Grossissement de l’objectif: 4
3 - Mise au point automatique: par laser
4 - Caméra: CMOS 1,3 mégapixel Éclairage: LED haute puissance (590 nm)
Résolution optique: >3 µm
Vitesse de lecture: <5min
(1 image par puits pour les plaques à 96 puits)

Schematic representation of Spark's optical imaging system.