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聊聊细胞株开发那些事

美谷分子仪器
2021.1.29
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工程细胞株开发

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工程细胞株开发涉及细胞培养及转染,单细胞克隆及单克隆源性验证,蛋白表达及结构特征筛选及鉴定,最终获得优质的细胞株。

稳定细胞株广泛用于许多重要的应用,包括生物制品(如重组蛋白和单克隆抗体)生产、药物筛选和基因功能研究。开发稳定细胞株的过程通常始于将所需的质粒转染至选定的宿主细胞,一般是 CHO 或 HEK 293 细胞。转染后,研究人员随后筛选和定量分析高表达的细胞克隆。


一旦检测到这些高产细胞株,便进一步对这些细胞和其产生的蛋白质进行验证。传统上用于细胞株开发的手动筛选方法耗时且需要大量劳力,因此对于此类工作,存在对高通量、自动化解决方案的巨大需求。

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细胞培养、转染及培养基优化

细胞培养是细胞株开发的基础,无论是细胞转染,培养基优化,还是抗体表达检测等实验都在细胞培养的基础上完成。细胞培养是一个长流程,精细,耗费时间和人力的流程,定期的细胞计数接种,细胞换液,细胞转染等繁琐的实验对工作人员的挑战极大,且在高通量的人工操作中易带入污染而导致细胞培养及筛选的失败。高通量、标准化、自动化的细胞培养能帮助我们在获得更准确的结果的同时加速细胞株开发进度。

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透射光细胞计数(无标记计数法)

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透射光分割(分析)算法提高了不同细胞类型计数的准确性,通常用于对未染色的活细胞或固定细胞进行成像。另外还有使用荧光方法检测细胞核或细胞体的标准细胞计数方法。


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图像细胞计数法

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图像细胞计数法是一种将低倍率显微镜与成像和分析工具相结合的细胞计数技术。图像细胞计数法有助于在单次检测中提供关于大量细胞的细胞特性信息。图像细胞计数法可用于无标记或荧光标记细胞,可对一个细胞群多次执行,以随时提供关于细胞动力学的信息。


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活细胞成像

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活细胞成像是通过显微观察研究活细胞的细胞结构和功能。它可以实时显示和定量细胞的动态变化过程。活细胞成像包含多种方向和生物应用 — 无论是对活细胞进行长期动力学检测,还是进行荧光标记。


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如何计算转染效率

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在使用转染的细胞株进行特定检测前,测量转染效率可为研究人员提供基因编辑产率的早期指示。使用透射光或能体现转染的荧光通道均可获得高质量图像。图像分析软件可识别每个细胞并进行计数,判断细胞是否为 GFP 阳性。然后,可以根据比值来计算转染效率。


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支原体检测

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支原体是最小且最简单的原核生物,也是细胞培养物中常见的污染物。支原体污染的征兆包括增殖率降低以及基因表达等细胞反应变化。了解 Lonza的 MycoAlert 测定法和 MycoAlert PLUS 测定法,如何通过发光微孔板读板机提供一种快速简便的方法检测细胞培养物中的支原体。

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单细胞克隆及单克隆源性验证

细胞的单克隆源性验证在确保生物制药产品的纯度和均一性上至关重要,FDA 的政策和法规都强制要求生物制药企业提供清晰图片证据以证明单克隆抗体研发过程中的单克隆源性。这些要求对我们的单克隆接种及成像设备提出了更高的要求。Molecular Devices 为众多生物制药企业提供包括从单细胞分离到半固体培养基等多种单细胞接种方法,和多种成像技术满足实验室的不同需求,同时合规的软件设计保证我们在新药申请中畅行无阻。 


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半固体培养基法

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识别优质克隆的一个重要步骤是测定单细胞来源克隆的表达量。使用传统方法筛选产率费力且耗时,通常包含多个步骤,包括从有限稀释中分离单细胞之后再用 ELISA 进行滴度评估。ClonePix 2 系统将单细胞分离和产率筛选整合成一个步骤,从而大大缩短了筛选时间且增加了候选物数量。


在细胞株开发阶段,相比传统有限稀释,可以轻松将筛选通量提高 10 倍而所需的人工操作时间更短,通过筛选大量细胞克隆可从中发现稀有的高表达细胞株。


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单细胞分离法

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细胞株开发就是发现源自单个细胞的克隆,其可稳定高表达目标治疗性蛋白。此过程的第一步是分离活的单细胞。有限稀释是一种依赖于统计概率的技术,但很耗时。CloneSelect 高通量单细胞分离系统能够以尽量提高细胞活性的方式来温和分离细胞,同时通过在细胞分配时捕获的 5 张图像系列来提供克隆性的直接证据。


利用微流控技术和图像分析将单组胞高效地接种至微孔板,同时维持高细胞活率,从而显著提高单细胞克隆的比例,提高工作效率降低成本。单细图接种的图像证据可以用于单克隆性验证,提高性株单克隆性的可信度。


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单克隆性保证

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细胞株开发和单克隆性验证是制备生物制药分子(如单克隆抗体)过程中的关键步骤。在分离稳定表达目标蛋白的单个活细胞后,可建立细胞株。此过程中的一个关键结点是记录单克隆性证据。单克隆性证据通常都是图像形式,据此可生成单细胞图像并将其随附在监管文件中。

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细胞株鉴定

工程细胞株开发的主要目的是通过高通量筛选手段获得数株高产稳定表达的细胞株,为后续的工艺开发及优化提供基础。细胞株鉴定是对细胞株的表达量,表达抗体的生物活性、糖型结构等多种指标进行高通量筛选,通过综合评估及分析筛选出候选细胞株。


细胞株鉴定的方法决定了细胞株开发的效率和效果,稳定标准的筛选方法让我们能获得更准确的实验结果,其决定了筛选的效果,而高通量快速的检测手段决定了筛选的效率,让我们更快的筛选到目的细胞株。我们基于高效,稳定及合规的原则,为您推荐从传统 ELISA,质谱检测,HPLC 到分子相互作用,流式细胞术的高通量细胞株鉴定方案供您参考:

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蛋白定量(BCA、Bradford、Lowry 测定法)

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蛋白浓度可通过紫外分光光度计中 280nm 处的吸光度来直接测定,或使用 BCA 和 Bradford 检测等比色法来间接测定。


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荧光蛋白定量

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真核细胞内的蛋白质处于一种动态平衡状态,在合成和降解之间存在高度调节的平衡。经过数十年的研究,人们已经充分了解蛋白合成,但仅在过去二十年,我们对蛋白降解的认识才取得了很大的进步。

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ClonePix 2 细胞克隆筛选系统

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具有自动克隆筛选功能的细胞株开发解决方案


ClonePix 2 哺乳动物细胞克隆筛选系统是一个全自动系统,可用于筛选在抗体开发和细胞系开发中使用的优质细胞克隆。对杂交瘤细胞、CHO 细胞以及其他细胞类型成像并根据用户定义的参数进行筛选。全面集成孔板处理、条形码读取以及克隆挑取功能。保存包括图像在内的所有数据,以用于下游分析。该筛选系统增加了找到稀有优质细胞株的概率并显著节省了时间和人力。

  • 在更短时间内筛选更多的克隆

    ClonePix 2 筛选系统要比劳动密集的有限稀释法和 FACS 快 10 倍。我们先进的软件和集成式机械设备可实现每天> 10000 个克隆的筛选速度。

  • 挑选具有所需特性的细胞

    根据蛋白质产率、抗原特异性、细胞活性以及已标记重组蛋白的表达水平来轻松筛选并挑取克隆。

  • 精准挑取克隆

    挑取精度< 1mm。机械挑取可降低克隆干扰的风险。已挑取克隆的图像和数据一并保存。


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CloneSelect 高通量单细胞分离系统

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亲眼见证单克隆性


CloneSelect Single-Cell Printer 系列采用类似喷墨打印机以及一次性分配分离槽,温和高效地接种单细胞。使用明场高分辨率成像或可选荧光分选细胞,每个单细胞分离捕获 5 张图像。证明单克隆性,提高工作效率,保持并增强细胞活率,且防止交叉污染。

  • 采集单细胞分离的证据

    在接种细胞时记录 5 张连续图像,以 96 或 384 孔板的形式提供直接的单克隆性图像证据。

  • 提高克隆形成率

    与传统方法相比,在克隆形成率上可实现高达 8 倍的提升。高效地将单细胞接种至 96 或 384 孔板中。接种一块 96 孔板只需约 5 分钟。

  • 保持细胞健康和无菌

    正如克隆生长实验所见,通过温和的分离维持细胞活性,并使用无菌的一次性单向分离槽防止交叉污染。


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CloneSelect Imager 细胞生长分析系统

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用于验证单克隆性的非标记成像解决方案


CloneSelect Imager 细胞生长分析系统是一个高通量自动解决方案,可用于哺乳动物细胞的成像和分析。通过多个时间点的成像跟踪可轻松地回溯源自单个细胞的克隆形成过程。自动采集和分析可提供准确、客观和一致的结果。详细的成像和综合数据分析可确保作出更好的决策。凭借在 90 秒内对 96 孔板进行成像的能力,该细胞生长分析系统将提高通量和效率。

  • 轻松验证单克隆性

    单克隆性报告功能可简化提交至监管机构的支持性材料的准备工作。它将根据您选择的参数自动生成报告。

  • 精准检测细胞

    优化算法以精确地识别细胞,并能处理不同的细胞类型和条件。高分辨率成像提供了单克隆性的准确度和可信度。

  • 在更短时间内筛选更多的克隆

    这款细胞生长分析系统提供业内一流的成像时间,可在 90 秒内对 96 孔板进行成像。


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ImageXpress Micro Confocal 

共聚焦高内涵成像分析系统

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高内涵共聚焦成像解决方案提供水镜配置


ImageXpress® Micro Confocal 系统是一个高内涵解决方案,可在固定细胞和活细胞的宽场和共聚焦成像之间一键切换。它可捕获完整生物体、厚组织、2D 和 3D 模型以及细胞或细胞内事件的高质量图像。转盘式共聚焦和 sCMOS 相机可实现心肌细胞搏动和干细胞分化等快速和罕见生物进程的高质量成像。由于具备 MetaXpress 软件且有水镜等灵活选项可供选择,该统可支持从 3D 实验开发到细胞筛选的多种共聚焦成像应用。

  • 获取更高质量的图像

    使用我们专有的 AgileOptix 转盘式共聚焦技术、宽视野和高性能光源来获取对比度好、分辨率高的图像。

  • 自定义图像采集和分析

    对采集和分析参数进行最终控制,从而实现从 3D 结构分析到生物或细胞群内特定目标的靶向成像的多种应用。使用水镜、环境控制等标准选项或我们的其他高性能定制化组件来进行更多应用。

  • 在更短的时间内分析更多的数据

    MetaXpress® PowerCore 软件可加快高通量环境下的分析速度。该软件将图像处理任务分配至多 CPU 环境。


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ImageXpress Pico 自动化细胞成像分析系统

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支持自动明场、荧光和数字共聚焦成像的数字显微系统


ImageXpress® Pico 自动化细胞成像分析系统不仅仅是一台数字显微镜,还结合了高分辨率成像及强大的分析功能。无论是进行荧光成像还是明场检测,该自动成像设备都具备针对细胞检测的一系列全面的预置方案,可缩短学习时间,让您能够快速开始进行实验。由于具备数字共聚焦* 2D on-the-fly 反卷积、实时预览和多波长细胞分类等功能,使 ImageXpress Pico 成为一种小型的、价格合理的成像分析系统,可以帮助您提高实验发现的速度。

  • 快速启动

    借助图标驱动的用户友好型 CellReporterXpress® 图像采集和分析软件,您实验室中的所有人都能掌握这个数字显微镜。接受最低程度的培训即可开始采集和分析图像。

  • 应用广泛,不仅限于细胞计数

    使用超过 25 种经优化的预配置模板,可用于多种细胞实验,这些实验包括细胞凋亡、线粒体评估、3D 细胞模型、活细胞/延时成像、多波长细胞分类和神经突追踪等。

  • 实惠的自动成像

    减少去中心实验室/平台进行样本检测的麻烦。其适宜的价格可让研究人员在自己实验室工作台上轻松进行自动成像和分析。由于具备数字共聚焦、环境控制和 z-stack 采集等选择,您可以定制该系统的功能以满足您的研究。


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SpectraMax iD3 和 iD5 多功能微孔板读板机

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基于 NFC 的个性化和交互式触摸屏操作方式,确保了其快捷简易性


SpectraMax® iD3 和 iD5 多功能微孔板读板机(酶标仪)可检测光吸收、荧光和化学发光。此外,iD5 多功能微孔板读板机还可检测 TRF 和 FP,并且可扩展运行 TR-FRET、HTRF®、BRET、使用注射器的双荧光素酶报告基因检测以及蛋白质免疫印迹等功能。


优化的工作流程、可选择使用触摸屏或电脑以及业界领先的 SoftMax® Pro 软件进行操作,此款读板机为实现突破性的实验研究做了全方位的提升。

  • 个性化工作流程

    内置的近场通信(NFC)功能可让您通过一次点击访问自定义模板和结果,以节省时间,将更多精力用于研究。

  • 简化流程

    通过直观的触摸屏操作软件图标简化任务流程,为创建新的实验和调用已存储的模板节约了时间。

  • 降低背景噪音

    包括高能氙闪灯和超冷型光电倍增管(PMT)检测器组成的光学系统,大幅度降低背景噪音以获得更佳的检测灵敏度和更宽的动态范围。

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每周五下午 5 点与您相见

好玩的、划算的、有用的、前沿的

帮助您获取生命科学研究及药物研发全方位的解决方案

产品覆盖微孔板检测分析、高通量筛选、

高内涵成像、高效克隆筛选等。

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