SLAS2022, la conferencia de la Society for Lab Automation and Screening, fue una vez más un año emocionante para el aprendizaje de tecnologías de laboratorio innovadoras. Tanto si acudió en persona como si nos visitó en línea en nuestra página de eventos virtuales, nos emocionó compartir nuevos métodos y protocolos para automatizar sus complejos flujos de trabajo de biología.

Aquí tiene una breve descripción general de nuestras presentaciones de carteles que explican una amplia gama de temas importantes: desde nuevos avances en ingeniería de organoides de próxima generación hasta el desarrollo de un flujo de trabajo de laboratorio automático para el cultivo, la monitorización y la generación de imágenes de alto contenido de las células 3D.

Presentaciones de afiches científicos

1. Organoides intestinales para ensayos de cribado automáticos. Adquisición y análisis de imágenes de alto contenido de la morfología de organoides

Autores: Oksana Sirenko, PhD, Científica sr.; Krishna Macha, PhD, Científica de investigación; Angeline Lim, PhD, Científica de aplicaciones

https://share.vidyard.com/watch/Sd2VsnvWqs5m2gHkwnvZdg

Se utilizaron con éxito modelos de células 3D que representan varios tejidos para el estudio de efectos biológicos complejos, la arquitectura y la funcionalidad del tejido. Sin embargo, la complejidad de los modelos 3D sigue siendo un obstáculo para la mayor adopción en la investigación y la selección de fármacos.

Aquí se describe un flujo de trabajo para la automatización del cultivo de organoides. El método automático utiliza una célula de trabajo integrada, que consta de varios instrumentos que proporcionan análisis de imagen de alto contenido, monitorización y cultivo celulares automáticos. El sistema integrado incluye nuestro sistema de generación de imágenes de alto contenido ImageXpress® Confocal HT.ai , incubadora de CO2 automática, manipulador de líquidos automático (biomek i7), así como un robot colaborativo. Desarrollamos métodos para automatizar la siembra, el intercambio de medios y la monitorización del desarrollo de los organoides intestinales. Además, el método permite la automatización de las pruebas de compuestos y la evaluación de los cambios fenotípicos.

Regístrese en nuestra presentación del afiche donde hablaremos de nuestros métodos y demostraremos las herramientas utilizadas para aumentar el rendimiento y automatizar los ensayos de organoides y la selección de compuestos. También propondremos enfoques de análisis que le permitan obtener más información sobre estos sistemas complejos, los fenotipos de las enfermedades y los efectos compuestos.

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2. Automatización del ensayo de “órgano en un chip”: cultivo, adquisición y análisis automáticos de imágenes de angiogénesis

Autores: Angeline Lim, PhD, Científica de Aplicaciones; Oksana Sirenko, PhD, Científica sr.; Arthur Stok, Matthew Delport, Directora de Producto, MIMETAS; Francis Enane, Bhagya Wijayawardena

https://share.vidyard.com/watch/x5n3AMEEaf5xEAJCrC8jMW

Existe una necesidad crítica de sistemas de modelos biológicos que recreen mejor la biología humana. Se utilizaron con éxito modelos de celdas tridimensionales (3D) y estructuras de órganos en un chip que representan varios tejidos para estudiar efectos biológicos complejos, la arquitectura y la funcionalidad de los tejidos. El OrganoPlate® se diseñó como una plataforma de “órgano en un chip” que permite la formación de cultivos a largo plazo basados en microfluídicas 3D de células vivas. Sin embargo, la complejidad de los modelos 3D sigue siendo un obstáculo para una mayor adopción en la investigación y la selección de fármacos. La automatización de los análisis, los ensayos y el cultivo celulares puede proporcionar las herramientas necesarias para facilitar y escalar el uso de sistemas de “orgánico en un chip”.

Aquí describimos un flujo de trabajo para automatizar el crecimiento de los órganos en un chip, así como para supervisar y automatizar el análisis de las células. Este método automático utiliza una célula de trabajo integrada que consta de varios instrumentos que permiten la automatización y monitorización del cultivo celular. Desarrollamos métodos para la automatización de la siembra de células, el intercambio de medios y para supervisar el desarrollo y el crecimiento de la vasculatura 3D. Además, estos métodos facilitan las pruebas de compuestos automáticos y la evaluación de los efectos de la toxicidad. Hemos utilizado el análisis de angiogenia como ejemplo del proceso de automatización.

Regístrese en nuestra presentación de afiches donde revisaremos las lecturas fenotípicas que permitieron la tipificación cuantitativa del alcance y la complejidad de los brotes angiogénicos en 3D. También hablaremos sobre cómo el método automático diseñado es ampliamente aplicable para la selección de compuestos y el uso de la tecnología de “órgano en chip” de una manera de alto rendimiento.

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3. Flujo de trabajo de cultivo de organoides 3D basado en automatización con análisis de imágenes sin etiquetas basado en aprendizaje profundo

Autores: Angeline Lim, PhD, Científica de aplicaciones; Misha Bashkurov, PhD, Propietaria del producto; Joe Chen, Ingeniera de soluciones de automatización; Oksana Sirenko, PhD, Científica sr.

https://share.vidyard.com/watch/iaMAJtdpJD5Dq5VFoqSmg5

El sistema de modelo de cultivos celulares 3D es cada vez más popular porque recapitula el microentorno in vivo mejor que los cultivos celulares 2D. Los organoides 3D son agregados celulares derivados de células madre pluripotentes o células madre adultas y pueden autoorganizarse en estructuras similares a un órgano. Estos organoides tienen la capacidad de lograr una diferenciación estable y un crecimiento rápido y, como tal, el sistema de modelo de organoides ofrece un enorme potencial en el modelo de la enfermedad, el examen de detección de fármacos y la terapia de precisión.

Las tecnologías disponibles para el uso de organoides como sistema de modelo todavía se encuentran en su etapa inicial en comparación con los modelos de cultivo 2D o animales más establecidos. Se necesita más desarrollo para abordar la reproducibilidad de los organoides entre los lote y para normalizar y mejorar el proceso de cultivo de organoides. Además, los protocolos actuales para la generación y mantenimiento de organoides son complejos, requieren mucho tiempo y requieren una manipulación manual extensiva.

Regístrese para nuestra presentación de afiches mientras demostramos la factibilidad de utilizar una célula de trabajo automática para el cultivo y la monitorización de los organoides 3D pulmonares. Estos resultados proporcionan el flujo de trabajo fundacional que se puede adaptar a otros modelos de células 3D, como los tejidos intestinales, encefálicos o derivados de pacientes, y permiten el escalado de la producción de organoides para otras aplicaciones descendentes.

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4. Flujo de trabajo sencillo, fácil de usar y automático para el perfilado fenotípico basado en el análisis de pintura de celdas

Autores: Angeline Lim, PhD, Científica de aplicaciones; Michael Hayes, PhD, Beckman Coulter Life Sciences; Francis Enane, PhD, Científica de aplicaciones sr., Beckman Coulter Life Sciences; David Egan, PhD, Cofundador y Director General, Core Life Analytics; Victor Wong, PhD, Científico de aplicaciones, Core Life Analytics

https://share.vidyard.com/watch/EedQwmnwXDix1BCpDxYMVT

Los enfoques multiparamétricos de detección de alto contenido, como el análisis de pintura celular, se utilizan cada vez más en muchas aplicaciones, desde programas de detección de fármacos hasta la detección de características funcionales. El ensayo Cell Painting utiliza hasta seis tinciones fluorescentes para etiquetar y visualizar una variedad de orgánulos a nivel de célula única. Las características morfológicas extraídas del análisis proporcionan “firmas” celulares exclusivas que proporcionan una visión general de la célula.

Los ensayos de pintura de celdas suelen realizarse a escala con múltiples placas de análisis. Los flujos de trabajo pueden ser lentos y laboriosos, tardando varios días en completar una pantalla. El uso de la automatización, que incluye manipuladores de líquidos, podría ayudar a racionalizar estos procesos, lo que ahorraría un tiempo de usuario muy valorado y aumentaría el rendimiento de los ensayos. Además, el gran volumen de datos generados a partir de estos experimentos requiere un software y herramientas informáticas poderosas para extraer información significativa. Los requisitos de informática necesarios para ejecutar el análisis de estos grandes conjuntos de datos pueden estar más allá de los medios técnicos de los laboratorio de investigación más pequeños.

Aquí, desarrollamos un flujo de trabajo automático completo para el análisis de pintura de celdas con los beneficios añadidos de reducir el tiempo de manipulación y los errores de manipulación del usuario, con un mayor rendimiento del análisis.

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5. Evaluación de la generación de trombina con el kit TECHNOTHROMBIN TGA en el lector de microplacas multimodo SpectraMax i3x

Autores: Cathy Olsen, PhD, Científica de aplicaciones

Evaluar la generación de trombina en una muestra de plasma permite comprender mejor los mecanismos de coagulación. Para satisfacer las necesidades de los investigadores de determinar los cambios dependientes del tiempo en las concentraciones de trombina en una plataforma flexible, Technoclone ha desarrollado un formato de ensayo cinético compatible con el lector de placas, el kit TECHNOTHROMBIN® TGA, utilizando un sustrato fluorogénico. La escisión del substrato se produce al activarse la secuencia de coagulación en cadena por diferentes concentraciones de factor tisú y por la carga negativa de fosfolípidos en el plasma.

Los investigadores pueden elegir entre una gama de tres disparadores con el kit para estudiar diferentes áreas de mecanismos de la coagulación. Estas áreas incluyen la trombofilia, la hemofilia, la Anticoagulación, la Trombogenia de las Micropartículas y los Estudios de Desarrollo de Fármacos. Los tres disparadores se probaron en el lector de microplacas multimodal SpectraMax® i3x con resultados excelentes.

Después de generar los datos en el software SoftMax Pro®, los datos se transfirieron al archivo de evaluación TECHNOTHROMBIN TGA de Technoclone para calcular todos los parámetros de generación de trombina en función de la curva de generación de trombina. Este póster demuestra que la combinación del lector SpectraMax i3x y el kit TECHNOTHROMBIN TGA ofrece una plataforma ideal para realizar ensayos de generación de trombina con buena precisión para su uso en investigación.

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Tanto si está empezando a explorar las ventajas de los modelos de tejido 3D y las imágenes como si está aprovechando los flujos de trabajo 3D avanzados, ofrecemos soluciones para las complejidades que conlleva la adquisición y el análisis de organoides.

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