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Solución de adquisición de imágenes confocales de alto contenido con opciones de objetivos de inmersión en agua

 

El sistema ImageXpress® Micro Confocal es una solución de alto contenido que puede intercambiar entre la adquisición de imágenes de campo amplio y confocal de células vivas y fijadas. Puede capturar imágenes de alta calidad de organismos completos, tejidos gruesos, modelos 2D y 3D y eventos celulares o intracelulares. El confocal con disco giratorio y la cámara sCMOS permite la adquisición de imágenes de eventos rápidos y raros como el latido de células cardíacas y la diferenciación de células madre. Con el software MetaXpress y opciones flexibles como los objetivos de inmersión en agua entre los que elegir, el sistema permite numerosas aplicaciones de adquisición de imágenes confocales desde el desarrollo de ensayos 3D al cribado.

  • Imágenes Icono

    Adquiera imágenes de mayor calidad

    Capture imágenes de alta resolución con un excelente contraste con nuestra tecnología confocal con disco giratorio AgileOptix™, campo de visión amplio y fuente de luz brillante.

  • Personalizable Icono

    Personalice la adquisición y análisis de imágenes

    Tome el máximo control de los parámetros de adquisición y análisis de imágenes que le permite muchas aplicaciones, desde el análisis de estructuras 3D hasta la adquisición de imágenes diana de objetos específicos dentro de organismos o poblaciones celulares. Ejecute más aplicaciones con opciones estándar como objetivos de inmersión en agua, control del entorno o cualquiera de nuestras personalizaciones de alto rendimiento.

  • Análisis Icono

    Analice más datos en menos tiempo

    El software PowerCore™ de MetaXpress® acelera la velocidad de análisis en un entorno de alto rendimiento. El software distribuye los trabajos de procesamiento de imágenes a un entorno multi-CPU.

 Visita virtual al ImageXpress Micro Confocal

Visita virtual al ImageXpress Micro Confocal

Características

  • Amplitud Icono

    Amplio rango dinámico

    Cuantifique las señales de alta y baja intensidad en una única imagen con una detección de la intensidad en el rango dinámico de >3 logaritmos.

  • Óptica Icono

    Exclusivo confocal con disco giratorio AgileOptix

    La tecnología proporciona mayor sensibilidad con óptica diseñada especialmente, sistemas de luz de estado sólido de alta potencia y sensor de sCMOS. Las geometrías de disco intercambiables proporcionan flexibilidad entre velocidad y resolución.

  • Exactitud Icono

    Campo de visión amplio

    El campo de visión amplio permite la adquisición de imágenes confocales del pocillo completo y evita la pérdida de dianas.

  • Automatización Icono

    Fluídica robótica integrada opcional

    Para ensayos que implican la adición de compuestos, el lavado de pocillos y el cambio de medios, hay disponible fluídica robótica integrada opcional.

  • Medir Icono

    Mediciones 3D exactas

    El módulo de análisis 3D MetaXpress está optimizado para la adquisición de imágenes confocales y permite mediciones 3D de volumen y distancia.

  • Ampliable Icono

    Modos múltiples de adquisición de imágenes

    El sistema ofrece la adquisición de imágenes sin marcaje de campo brillante y contraste de fases, imágenes de fluorescencia, campo amplio, colorimétricas y confocales, así como la adquisición de imágenes con objetivo de inmersión en agua como opción estándar.

Tecnología AgileOptix™

Nuestra tecnología AgileOptix permite al sistema ImageXpress Micro Confocal proporcionar la sensibilidad y el rendimiento necesarios para aplicaciones exigentes. AgileOptix es la combinación de un potente sistema de luz de estado sólido, una óptica especialmente diseñada, sensor de CMOS científico y la posibilidad de cambiar las geometrías del disco.

Tecnología AgileOptix para ImageXpress Micro Confocal

 

 

 

 

Presentación del kit de herramientas de análisis 3D MetaXpress

Software de adquisición y análisis de imágenes de alto contenido MetaXpress

 

  • Cumpla con los requisitos de alto rendimiento con un flujo de trabajo optimizado y adaptable.
  • Adapte sus herramientas de análisis para abordar los problemas más difíciles, incluido el análisis 3D.
  • Programe la transferencia automática de datos entre fuentes de hardware de otros fabricantes y una base de datos segura.
  • Configure cientos de ensayos de HCS de uso rutinario con los módulos de software MetaXpress.

 

 

 

 

Galería de imágenes celulares

Sistema de adquisición de imágenes de alto contenido Micro Confocal
Solución de adquisición de imágenes de alto contenido ImageXpress
Sistema de adquisición de imágenes ImageXpress Micro Confocal
Sistema de adquisición de imágenes ImageXpress Micro
Sistema de adquisición de imágenes Micro Confocal
 
Los datos y las imágenes se adquirieron durante el desarrollo utilizando muestras de clientes. Los resultados pueden variar. El precio de las funciones destacadas, el plazo de entrega y las especificaciones pueden variar en función de los requisitos técnicos acordados mutuamente. Los requisitos de la solución pueden causar ajustes en el rendimiento estándar.

 

 

Recursos más recientes

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Aplicaciones del sistema de adquisición de imágenes de alto contenido ImageXpress Micro Confocal

  • Adquisición y análisis de imágenes celulares 3D

    Adquisición y análisis de imágenes celulares 3D

    Los modelos celulares tridimensionales (3D) son relevantes a nivel fisiológico y representan más fielmente los microambientes tisulares, las interacciones célula-célula y los procesos biológicos que tienen lugar in vivo. Ahora puede generar datos más predictivos mediante la incorporación de tecnologías como el sistema ImageXpress con el módulo de análisis 3D integrado en el software MetaXpress®. Esta interfaz única le permitirá afrontar los retos de la adquisición y análisis 3D sin comprometer el rendimiento o la calidad de los datos, proporcionándole confianza en sus descubrimientos.

    Más información 

    Investigación del cáncer

    Investigación del cáncer

    Los investigadores del cáncer necesitan herramientas que les permitan estudiar más fácilmente las complejas y a menudo poco comprendidas interacciones entre las células cancerosas y su entorno, e identificar puntos de intervención terapéutica. Descubra los instrumentos y el software que facilitan la investigación del cáncer utilizando, en muchos casos, modelos celulares 3D relevantes a nivel biológico como esferoides, organoides y sistemas de “órgano en un chip” que simulan el entorno in vivo de un tumor u órgano.

    Más información  

  • Recuento de células

    Recuento de células

    El recuento de células es fundamental y crítico para numerosos experimentos biológicos. Ensayos como los de toxicidad de compuestos farmacológicos, proliferación celular e inhibición de la división celular dependen de la evaluación del número o de la densidad de las células en un pocillo.

    Más información 

    Ensayos de migración celular

    Ensayos de migración celular

    El movimiento o migración de las células se mide a menudo in vitro para dilucidar los mecanismos de diferentes actividades biológicas, como la curación de heridas o la metástasis de las células cancerosas. Los ensayos de migración celular se pueden realizar en un entorno controlado mediante adquisición de imágenes de lapso de tiempo en células vivas.

    Más información 

  • Células en matrices extracelulares

    hidrogeles 3d

    Una forma frecuente de cultivar células en un espacio tridimensional es a través del uso de hidrogeles de matriz extracelular, como Matrigel. Las células se cultivan en una matriz extracelular (MEC) para recrear un entorno in vivo. Las diferencias entre Matrigel y los cultivos celulares 2D se pueden apreciar fácilmente por sus diferentes morfologías celulares, polaridad celular o expresión génica. Los hidrogeles también pueden permitir estudios de migración celular y formación de estructuras 3D, como formación de tubos de células endoteliales en estudios de angiogénesis.

    Investigación de la COVID-19 y enfermedades infecciosas

    Investigación de la COVID-19 y enfermedades infecciosas

    Aquí hemos abordado las aplicaciones frecuentes en la investigación de enfermedades infecciosas, como el desarrollo de líneas celulares, afinidad de unión, neutralización de virus, título de virus y más con un esfuerzo centrado en comprender el virus SARS-CoV-2 para desarrollar posibles tratamientos para la COVID-19, incluidos vacunas, tratamientos y diagnósticos.

    Más información 

  • Adquisición de imágenes de células vivas

    Adquisición de imágenes de células vivas

    La adquisición de imágenes de células vivas es el estudio de la estructura y función celular en células vivas mediante microscopía. Permite la visualización y la cuantificación de procesos celulares dinámicos en tiempo real. La adquisición de imágenes de células vivas abarca una amplia variedad de temas y aplicaciones biológicas, ya sea en la realización de ensayos cinéticos a largo plazo o con células vivas marcadas con fluorescencia.

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    Crecimiento axonal/Marcado axonal

    Neurite Outgrowth

    Las neuronas crean conexiones a través de extensiones de su cuerpo celular denominadas procesos. Este fenómeno biológico se conoce como crecimiento axonal. Entender los mecanismos de señalización que conducen al crecimiento axonal proporciona valiosa información sobre respuestas neurotóxicas, cribado de compuestos y para la interpretación de factores que influyen en la regeneración neuronal. Utilizando el sistema ImageXpress Micro en combinación con el software de análisis de imágenes MetaXpress es posible la adquisición y análisis automáticos de imágenes del crecimiento axonal para ensayos celulares en portaobjetos o en microplaca.

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  • Esferoides

    Esferoides

    Los esferoides son estructuras 3D multicelulares que recrean las respuestas e interacciones de células in vivo. Pueden ser altamente reproducibles y adaptarse para el cribado de alto contenido. En comparación con las células adherentes cultivadas en monocapas 2D, se cree que las condiciones del crecimiento 3D reflejan más fielmente el entorno natural de las células cancerosas. La adquisición de mediciones a partir de estas estructuras más grandes implica la adquisición de imágenes desde profundidades (planos Z) diferentes dentro del cuerpo de esferoide y permite analizarlas en 3D, o colapsar las imágenes en un único stack 2D antes del análisis.

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  • Investigación de células madre

    Investigación de células madre

    Las células madre pluripotentes pueden utilizarse para estudios en biología del desarrollo o diferenciarse como fuente de células específicas de órgano y utilizarse para ensayos con células vivas o fijadas en portaobjetos o en placas multipocillo. El sistema ImageXpress tiene utilidad en todas las partes del flujo de trabajo de la investigación con células madre, desde el seguimiento de la diferenciación hasta el control de calidad y la medición de la funcionalidad de tipos de célula específicos.

    Más información 

    Cribado de toxicidad

    Cribado de toxicidad

    El cribado de efectos tóxicos o inespecíficos es muy importante durante el desarrollo de nuevos fármacos y para la extensión del potencial terapéutico de moléculas existentes. Los sistemas ImageXpress son plataformas de hardware y software completamente integradas para la adquisición y análisis automáticos de imágenes para el análisis de la citotoxicidad de alto rendimiento en células. Configurados con el control de entorno opcional, se pueden monitorizar las reacciones cinéticas o las respuestas en células vivas en tiempo real durante varios días.

    Leer nota de aplicación 

Especificaciones y opciones del sistema de adquisición de imágenes de alto contenido ImageXpress Micro Confocal

Recursos del sistema de adquisición de imágenes de alto contenido ImageXpress Micro Confocal

Presentaciones
Vídeos y seminarios web
Adquisición automática de imágenes de modelos de ensayo 3D

Más información sobre biología compleja con adquisición automática de imágenes de modelos de ensayo 3D

Flujo de trabajo de inmunología y desarrollo de vacunas

Flujo de trabajo de inmunología y desarrollo de vacunas

Flujo de trabajo de hibridomas

Flujo de trabajo de hibridomas

Creación de modelos de enfermedad en el siglo XXI

Creación de modelos de enfermedad en el siglo XXI: Ensayos automatizados con organoides con adquisición de imágenes 3D

sistemas de “órgano en un chip” para el descubrimiento de fármacos y la creación de modelos de enfermedad

Sistemas de alto rendimiento de “órgano en un chip” derivados de organoides para el descubrimiento de fármacos y la creación de modelos de enfermedad

Libere el poder del Cell Painting

Libere el poder del Cell Painting

Cultivo celular 3D

Cultivo celular 3D, aclaramiento de tejidos y adquisición de imágenes de alto contenido en la búsqueda de soluciones efectivas para la EHGNA

Transición de ensayos de alto contenido a 3D

Transición de ensayos de alto contenido a 3D: Oportunidades científicas y problemas de la adquisición de imágenes

Objetivos de inmersión en agua y adquisición de imágenes de alto contenido

Obtenga información más detallada sobre las estructuras celulares 3D con objetivos de inmersión en agua

Estrategia basada en IA para la caracterización de alto contenido de células neuronales derivadas de iPSC humanas

Estrategia basada en IA para la caracterización de alto contenido de células neuronales derivadas de iPSC humanas

Implementación de esferoides neuronales 3D

Implementación de esferoides neuronales 3D en el descubrimiento de fármacos

Acelere sus cribados con la adquisición automática de imágenes

Acelere sus cribados con la adquisición automática de imágenes de alto contenido

Detección en microplacas

Aceleración del estudio de infección vírica y tratamientos con la detección en microplacas y el cribado de alto rendimiento

 Visita virtual al ImageXpress Micro Confocal

Visita virtual al ImageXpress Micro Confocal

Magnética 3D

Bioimpresión magnética 3D, cultivo celular 3D en un flujo de trabajo 2D

Labtube en SLAS

LabTube reúne a Molecular Devices y MIMETAS, Susan Murphy y Sebastiaan Trietsch

Anotación de placas y ajuste de curvas en MetaXpress

Anotación de placas y ajuste de curvas en MetaXpress

Adquisición de placas en ImageXpress Micro Confocal usando MetaXpress

Guía de inicio rápido: Adquisición de placas en ImageXpress Micro Confocal usando MetaXpress

Revisión de imágenes en ImageXpress Micro Confocal usando MetaXpress

Guía de inicio rápido: Revisión de imágenes en ImageXpress Micro Confocal usando MetaXpress

Análisis de imágenes en ImageXpress Micro Confocal usando MetaXpress

Flujo de trabajo básico desde la adquisición al análisis de imágenes en ImageXpress Micro Confocal usando MetaXpress

Desarrollo de modelos tisulares de “órgano en un chip” de alto rendimiento

Desarrollo de modelos tisulares de “órgano en un chip” de alto rendimiento para el descubrimiento de fármacos mediante adquisición de imágenes de alto contenido

Estudios de toxicidad de cardiomiocitos derivados de iPSC y esferoide neuronales

Estudios de toxicidad de cardiomiocitos derivados de iPSC y esferoide neuronales

Modelos in vitro 3D

Optimización de herramientas de cribado de alto contenido para modelos in vitro 3D fisiológicamente relevantes

Caracterización morfológica de redes neuronales 3D en una plataforma microfluídica

Caracterización morfológica de redes neuronales 3D en una plataforma microfluídica

Adquisición de imágenes 3D de esferoides de cáncer

Adquisición de imágenes 3D de esferoides de cáncer

Cribado de alto contenido para la identificación de microARN

Cribado de alto contenido para la identificación de microARN

Identificación de inhibidores selectivos de la vía de señalización de STAT3

Identificación de inhibidores selectivos de la vía de señalización de STAT3

Oliver Kepp y Jayne Hesley. Detección de firmas de muerte celular con adquisición de imágenes de alto contenido

Oliver Kepp y Jayne Hesley. Rasgos distintivos del cáncer: detección y cuantificación de firmas de muerte celular con adquisición de imágenes de alto contenido

Sistema ImageXpress Micro Confocal multidimensional

Adquisición de imágenes de alto rendimiento multidimensional con el nuevo sistema ImageXpress Micro Confocal

Superando los límites del cribado de alto contenido

Superando los límites del cribado de alto contenido

Preparación de ensayos para cribados de ARNi de genoma completo

Preparación de ensayos para cribados de ARNi de genoma completo usando microscopía de alto contenido

Ensayos de hepatotoxicidad de alto contenido multiplexados

Ensayos de hepatotoxicidad de alto contenido multiplexados usando hepatocitos derivados de iPSC

Análisis de imágenes de alto contenido de la morfogénesis en monocapa de células utilizando modelos de tejido in vitro

Análisis de imágenes de alto contenido de la morfogénesis en monocapa de células utilizando modelos de tejido in vitro

Adquisición de imágenes de alto contenido simple y flexible de eventos biológicos complejos

Adquisición de imágenes de alto contenido simple y flexible que permite la cuantificación de eventos biológicos complejos

Herramientas contemporáneas de automatización y adquisición de imágenes de alto contenido

Herramientas contemporáneas de automatización y adquisición de imágenes de alto contenido para el cribado de cardiomiocitos derivados de células madre

Análisis de imágenes 3D desde estructuras subcelulares a esferoides

Implementación del análisis de imágenes 3D de alto rendimiento para muestras desde estructuras subcelulares a esferoides

Adquisición de imágenes de células vivas para investigar la cronología de división celular

Adquisición de imágenes de células vivas para investigar la regulación de la cronología de división celular

Cribado de ARN de alto rendimiento para identificar factores del huésped

Cribado de ARN de alto rendimiento para identificar factores del huésped que afectan a la infección vírica

Aplicación de herramientas de HCA para el descubrimiento de fármacos de tipo anticuerpos

Aplicación de herramientas de HCA para el descubrimiento de fármacos de tipo anticuerpos

Ensayos de esferoides 3D usando la adquisición de imágenes de alto contenido

Configuración de ensayos de esferoides 3D usando la adquisición de imágenes de alto contenido

Modelos tisulares relevantes a nivel fisiológico utilizando una plataforma de “órgano en un chip” de alto rendimiento

Modelos tisulares relevantes a nivel fisiológico utilizando una plataforma de “órgano en un chip” de alto rendimiento

Aplicaciones de células madre pluripotentes en el descubrimiento de fármacos

Nuevas aplicaciones de células madre pluripotentes inducidas en el descubrimiento de fármacos

Ensayo 3D StemoniX microBrain

Placas listas para ensayos 3D StemoniX microBrain para HTS

  • Citation
    Dated: Mar 30, 2021
    Publication Name: Society for Laboratory Automation and Screening

    Disease Modeling with 3D Cell-Based Assays Using a Novel Flowchip System and High-Content Imaging

    There is an increasing interest in using three-dimensional (3D) cell structures for modeling tumors, organs, and tissue to accelerate translational research. We describe here a novel automated organoid assay system (the Pu·MA System) combined with microfluidic-based flowchips that can facilitate 3D cell-based assays. The flowchip is composed of… View more

    There is an increasing interest in using three-dimensional (3D) cell structures for modeling tumors, organs, and tissue to accelerate translational research. We describe here a novel automated organoid assay system (the Pu·MA System) combined with microfluidic-based flowchips that can facilitate 3D cell-based assays. The flowchip is composed of sample wells, which contain organoids, connected to additional multiple wells that can hold various assay reagents. Organoids are positioned in a protected chamber in sample wells, and fluids are exchanged from side reservoirs using pressure-driven flow. Media exchange, sample staining, wash steps, and other processes can be performed without disruption to or loss of 3D sample. The bottom of the sample chamber is thin, optically clear plastic compatible with high-content imaging (HCI). The whole system can be kept in an incubator, allowing long-term cellular assays to be performed. We present two examples of use of the system for biological research. In the first example, cytotoxicity effects of anticancer drugs were evaluated on HeLa and HepG2 spheroids using HCI and vascular endothelial growth factor expression. In the second application, the flowchip system was used for the functional evaluation of Ca2+ oscillations in neurospheroids. Neurospheres were incubated with neuroactive compounds, and neuronal activity was assessed using Ca2+-sensitive dyes and fast kinetic fluorescence imaging. This novel assay system using microfluidics enables automation of 3D cell-based cultures that mimic in vivo conditions, performs multidosing protocols and multiple media exchanges, provides gentle handling of spheroids and organoids, and allows a wide range of assay detection modalities.

    Contributors: Evan F. Cromwell, Michelle Leung, Matthew Hammer, Anthony Thai, Rashmi Rajendra, Oksana Sirenko  
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  • Citation
    Dated: Jan 12, 2021
    Publication Name: Upstate Medical University

    Patricia Kane, PhD

    All eukaryotic cells tightly control cellular pH. Proper control of cytoplasmic pH is essential for normal metabolism and cell growth, and acidification of organelles such as the lysosome, endosome, and Golgi apparatus is essential for protein sorting and degradation, ion homeostasis, and signal transduction. The vacuolar ATPase (V-ATPase) is one… View more

    All eukaryotic cells tightly control cellular pH. Proper control of cytoplasmic pH is essential for normal metabolism and cell growth, and acidification of organelles such as the lysosome, endosome, and Golgi apparatus is essential for protein sorting and degradation, ion homeostasis, and signal transduction. The vacuolar ATPase (V-ATPase) is one of the central players in pH control. All eukaryotic cells have V-ATPases of remarkably similar structure, and loss of V-ATPase function is lethal at early stages of development in higher eukaryotes and conditionally lethal in fungi.

    Contributors: Patricia Kane, PhD  
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  • Citation
    Dated: Jan 01, 2019
    Publication Name: Toxicology Science

    Functional and Mechanistic Neurotoxicity Profiling Using Human iPSC-Derived Neural 3D Cultures

    Neurological disorders affect millions of people worldwide and appear to be on the rise. Whereas the reason for this increase remains unknown, environmental factors are a suspected contributor. Hence, there is an urgent need to develop more complex, biologically relevant, and predictive in vitro assays to screen larger sets of compounds with the… View more

    Neurological disorders affect millions of people worldwide and appear to be on the rise. Whereas the reason for this increase remains unknown, environmental factors are a suspected contributor. Hence, there is an urgent need to develop more complex, biologically relevant, and predictive in vitro assays to screen larger sets of compounds with the potential for neurotoxicity. Here, we employed a human induced pluripotent stem cell (iPSC)-based 3D neural platform composed of mature cortical neurons and astrocytes as a model for this purpose. The iPSC-derived human 3D cortical neuron/astrocyte co-cultures (3D neural cultures) present spontaneous synchronized, readily detectable calcium oscillations. This advanced neural platform was optimized for high-throughput screening in 384-well plates and displays highly consistent, functional performance across different wells and plates. Characterization of oscillation profiles in 3D neural cultures was performed through multi-parametric analysis that included the calcium oscillation rate and peak width, amplitude, and waveform irregularities. Cellular and mitochondrial toxicity were assessed by high-content imaging. For assay characterization, we used a set of neuromodulators with known mechanisms of action. We then explored the neurotoxic profile of a library of 87 compounds that included pharmaceutical drugs, pesticides, flame retardants, and other chemicals. Our results demonstrated that 57% of the tested compounds exhibited effects in the assay. The compounds were then ranked according to their effective concentrations based on in vitro activity. Our results show that a human iPSC-derived 3D neural culture assay platform is a promising biologically relevant tool to assess the neurotoxic potential of drugs and environmental toxicants.

    Contributors: Oksana Sirenko 1 , Frederick Parham 2 , Steven Dea 3 , Neha Sodhi 3 , Steven Biesmans 3 , Sergio Mora-Castilla 3 , Kristen Ryan 2 , Mamta Behl 2 , Grischa Chandy 1 , Carole Crittenden 1 , Sarah Vargas-Hurlston 1 , Oivin Guicherit 3 , Ryan Gordon 3 , Fabian Zanella 3 , Cassiano Carromeu  
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    Dated: Sep 01, 2018
    Publication Name: Assay and Drug Development Technologies

    High-Content Assay Multiplexing for Muscle Toxicity Screening in Human-Induced Pluripotent Stem Cell-Derived Skeletal Myoblasts

    This study set out to develop a high-throughput multiplexed assay using iPSC-derived skeletal myoblasts that can be used as a first-pass screen to assess the potential for chemicals to affect skeletal muscle. We found that cytotoxicity and cytoskeletal integrity are most useful and reproducible assays for the skeletal myoblasts when evaluating… View more

    This study set out to develop a high-throughput multiplexed assay using iPSC-derived skeletal myoblasts that can be used as a first-pass screen to assess the potential for chemicals to affect skeletal muscle. We found that cytotoxicity and cytoskeletal integrity are most useful and reproducible assays for the skeletal myoblasts when evaluating overall cellular health or gauging disruptions in actin polymerization following 24 h of exposure. Both assays are based on high-content imaging and quantitative image processing to derive quantitative phenotypes. Both assays showed good to excellent assay robustness and reproducibility measured by interplate and interday replicability, coefficients of variation of negative controls, and Z′-factors for positive control chemicals. Concentration response assessment of muscle-related toxicants showed specificity of the observed effects compared to the general cytotoxicity. Overall, this study establishes a high-throughput multiplexed assay using skeletal myoblasts that may be used for screening and prioritization of chemicals for more complex tissue chip-based and in vivo evaluation.

    Contributors: William D. Klaren and Ivan Rusyn  
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    Dated: Aug 01, 2017
    Publication Name: Assay and Drug Development Technologies

    Phenotypic Assays for Characterizing Compound Effects on Induced Pluripotent Stem Cell-Derived Cardiac Spheroids

    Development of more complex, biologically relevant, and predictive cell-based assays for compound screening is a major challenge in drug discovery. The focus of this study was to establish high-throughput compatible three-dimensional (3D) cardiotoxicity assays using human induced pluripotent stem cell-derived cardiomyocytes. Using both high-… View more

    Development of more complex, biologically relevant, and predictive cell-based assays for compound screening is a major challenge in drug discovery. The focus of this study was to establish high-throughput compatible three-dimensional (3D) cardiotoxicity assays using human induced pluripotent stem cell-derived cardiomyocytes. Using both high-content imaging and fast kinetic fluorescence imaging, the impact of various compounds on the beating rates and patterns of cardiac spheroids was monitored by changes in intracellular Ca2+ levels with calcium-sensitive dyes. Advanced image analysis methods were implemented to provide multiparametric characterization of the Ca2+ oscillation patterns. In addition, we used confocal imaging and 3D analysis methods to characterize compound effects on the morphology of 3D spheroids. This phenotypic assay allows for the characterization of parameters such as beating frequency, amplitude, peak width, rise and decay times, as well as cell viability and morphological characteristics. A set of 22 compounds, including a number of known cardioactive and cardiotoxic drugs, was assayed at different time points, and the calculated EC50 values for compound effects were compared between 3D and two-dimensional (2D) model systems. A significant concordance in the phenotypes was observed for compound effects between the two models, but essential differences in the concentration responses and time dependencies of the compound-induced effects were observed. Together, these results indicate that 3D cardiac spheroids constitute a functionally distinct biological model system from traditional flat 2D cultures.In conclusion, we have demonstrated that phenotypic assays using 3D model systems are enabled for screening and suitable for cardiotoxicity assessment in vitro.

    Contributors: Oksana Sirenko, Michael K. Hancock, Carole Crittenden, Matthew Hammer, Sean Keating, Coby B. Carlson, and Grischa Chandy  
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  • Citation
    Dated: Sep 01, 2016
    Publication Name: ASSAY and Drug Development Technologies

    Phenotypic Characterization of Toxic Compound Effects on Liver Spheroids Derived from iPSC Using Confocal Imaging and Three-Dimensional Image Analysis

    Cell models are becoming more complex to better mimic the in vivo environment and provide greater predictivity for compound efficacy and toxicity. There is an increasing interest in exploring the use of three-dimensional (3D) spheroids for modeling developmental and tissue biology with the goal of accelerating translational research in these areas… View more

    Cell models are becoming more complex to better mimic the in vivo environment and provide greater predictivity for compound efficacy and toxicity. There is an increasing interest in exploring the use of three-dimensional (3D) spheroids for modeling developmental and tissue biology with the goal of accelerating translational research in these areas. Accordingly, the development of high-throughput quantitative assays using 3D cultures is an active area of investigation. In this study, we have developed and optimized methods for the formation of 3D liver spheroids derived from human iPS cells and used those for toxicity assessment. We used confocal imaging and 3D image analysis to characterize cellular information from a 3D matrix to enable a multi-parametric comparison of different spheroid phenotypes. The assay enables characterization of compound toxicities by spheroid size (volume) and shape, cell number and spatial distribution, nuclear characterization, number and distribution of cells expressing viability, apoptosis, mitochondrial potential, and viability marker intensities. In addition, changes in the content of live, dead, and apoptotic cells as a consequence of compound exposure were characterized. We tested 48 compounds and compared induced pluripotent stem cell (iPSC)-derived hepatocytes and HepG2 cells in both two-dimensional (2D) and 3D cultures. We observed significant differences in the pharmacological effects of compounds across the two cell types and between the different culture conditions. Our results indicate that a phenotypic assay using 3D model systems formed with human iPSC-derived hepatocytes is suitable for high-throughput screening and can be used for hepatotoxicity assessment in vitro.

    Contributors: Oksana Sirenko, Michael K. Hancock, Jayne Hesley, Dihui Hong, Avrum Cohen, Jason Gentry, Coby B. Carlson, and David A. Mann  
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  • Citation
    Dated: Mar 01, 2016
    Publication Name: Methods

    High-throughput imaging: Focusing in on drug discovery in 3D

    3D organotypic culture models such as organoids and multicellular tumor spheroids (MCTS) are becoming more widely used for drug discovery and toxicology screening. As a result, 3D culture technologies adapted for high-throughput screening formats are prevalent. While a multitude of assays have been reported and validated for high-throughput… View more

    3D organotypic culture models such as organoids and multicellular tumor spheroids (MCTS) are becoming more widely used for drug discovery and toxicology screening. As a result, 3D culture technologies adapted for high-throughput screening formats are prevalent. While a multitude of assays have been reported and validated for high-throughput imaging (HTI) and high-content screening (HCS) for novel drug discovery and toxicology, limited HTI/HCS with large compound libraries have been reported. Nonetheless, 3D HTI instrumentation technology is advancing and this technology is now on the verge of allowing for 3D HCS of thousands of samples. This review focuses on the state-of-the-art high-throughput imaging systems, including hardware and software, and recent literature examples of 3D organotypic culture models employing this technology for drug discovery and toxicology screening.

    Contributors: Linfeng Li, Qiong Zhou, Ty C.Voss, Kevin L., Quick, Daniel V.LaBarbera  
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Amplíe su investigación con las soluciones flexibles de adquisición de imágenes de alto rendimiento

Molecular Devices proporciona opciones flexibles para el sistema de adquisición de imágenes de alto contenido ImageXpress Micro Confocal para cubrir sus necesidades de investigación y facilitar la captura de imágenes a partir de diferentes formatos de muestra, incluyendo gotas suspendidas y placas de fondo redondo o plano, para monitorizar la cinética de la salud celular con control del entorno, y más. Con más de 30 años de experiencia en la adquisición de imágenes, podemos ayudarlo a seleccionar las opciones correctas para garantizar las mejores imágenes para su ensayo.

Opciones de hardware estándar

  • Objetivos de inmersión en agua

    Objetivos de inmersión en agua

    Los objetivos de inmersión en agua de 20x, 40x y 60x mejoran la exactitud geométrica durante la adquisición y reduce la refracción de la luz para conseguir una intensidad más brillante en tiempos de exposición menores.

     

  • Contraste de fases

    Torre de luz transmitida

    Nuestra torre de luz transmitida permite la adquisición de imágenes de alto contraste para células sin teñir que pueden visualizarse o separarse fácilmente del fondo.

     

  • cinética a largo plazo, de alto rendimiento integrada

    Control del entorno

    El control del entorno mantiene los niveles de temperatura y humedad a la vez que minimiza la evaporación para la adquisición de imágenes de lapso de tiempo, en células vivas, de varios días.

     

  • Automatización robótica

    Fluídica robótica integrada

    La fluídica integrada automatiza los flujos de trabajo de ensayos que requieren la adición de compuestos, lavado de pocillos y cambio de medios.

     

 

Opciones de personalización

 

Molecular Devices puede adaptar con éxito el sistema de adquisición de imágenes de alto contenido ImageXpress Micro Confocal para incluir software y hardware personalizados, incluidas las características descritas a continuación, así como la integración de otros componentes del laboratorio, tales como incubadores, manipuladores de líquidos y robótica, para lograr una célula de trabajo completamente automatizada. Con más de 30 años de experiencia en el sector de las ciencias biológicas, puede contar con nosotros para suministrarle productos de calidad y proporcionarle asistencia en todo el mundo.

La venta está sujeta a nuestros Términos de compra de productos personalizados disponibles en www.moleculardevices.com/custom-products-purchase-terms

  • Láseres de alta intensidad

    Láseres de alta intensidad

    Amplíe las posibilidades experimentales con los láseres de alta intensidad con canales de 5 o 7 canales.

     

  • Pipeteador automático

    Dosis-respuesta en tiempo real

    El pipeteador automático permite la adición de compuestos mientras se transmite simultáneamente en vivo a >100 fotogramas por segundo.

     

  • Módulo de disco confocal

    Módulo de disco confocal de penetración profunda en tejido

    El módulo de disco confocal de penetración profunda en tejido reduce la interferencia para mejorar la supresión de la luz de fuera de foco y penetrar más profundamente en el tejido.

     

  • cinética a largo plazo, de alto rendimiento integrada

    Cinética a largo plazo, de alto rendimiento integrada

    Programe y adquiera imágenes de múltiples placas durante periodos prolongados de tiempo, manteniendo a la vez constantes las condiciones de temperatura, O2 (hipoxia), CO2 y humedad. Amplíe la capacidad de separación de células vivas a más de 200 placas.

     

  • Automatización robótica

    Amplíe la automatización robótica

    Aumente el rendimiento, elimine los errores humanos, mantenga la esterilidad y consiga una manipulación uniforme de las muestras. Diseño de automatización modular: los componentes se pueden añadir en módulos y son actualizables.

     

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La excitación láser de alta potencia puede reducir los tiempos de exposición hasta en un 75 %†. Hay disponibles fuentes de luz láser de 5 canales y de 7 canales con potencias de 400-1​000 mW/canal. Fuente de luz láser de 7 canales Incluye IR cercano y es ideal para clientes con mayores requisitos de multiplexado.

  • Obtenga imágenes más nítidas con una relación señal/ruido más alta
  • Genere hasta un aumento de 2x† en la velocidad de barrido atribuido a los tiempos de exposición significativamente reducidos
  • Realice experimentos de FRET usando láseres para CFP e YFP
Más información
Estándar
Imagen de intensidad estándar
Láser
Imagen de láseres de alta intensidad

 

Imágenes tomadas a la misma exposición.

El módulo de disco confocal de penetración profunda en tejido, combinado con una fuente de luz láser, mejora la penetrancia de la luz para una penetración más profunda en el tejido, lo que permite obtener imágenes más nítidas con mejor resolución cuando se adquieren imágenes de muestras de tejido grueso†.

  • Mejore la supresión de la luz de fuera de foco
  • Reduzca la neblina (interferencia pinhole)
  • Penetre más profundamente en muestras de tejido grueso para obtener imágenes más nítidas
Más información
Disco giratorio estándar
Disco giratorio estándar
Módulo de disco confocal de penetración profunda en tejido
Disco confocal de penetración profunda en tejido

Imágenes tomadas a la misma exposición.

Los datos y las imágenes se adquirieron durante el desarrollo utilizando muestras de clientes. Los resultados pueden variar. El precio de las funciones destacadas, el plazo de entrega y las especificaciones pueden variar en función de los requisitos técnicos acordados mutuamente. Los requisitos de la solución pueden causar ajustes en el rendimiento estándar.