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Nikon

Nikon Instruments Europe B.V. | France

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Système d'observation de culture cellulaire

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Le premier système intégré au monde pour l'observation et le suivi des cultures cellulaires.

La BioStation CT de Nikon permet de réaliser des expériences d’imagerie sans jamais sortir les cellules de l’incubateur. Composé d’un incubateur de taille standard pour la culture cellulaire avec un microscope inversé à l’intérieur, la BioStation CT accueille jusqu’à 30 supports allant des plaques  96 puits à des flasques de 75cm2. Ces supports de culture sont déplacés entre la platine du microscope et les étages de l’hôtel à cellules  par un dispositif robotisé, tout en maintenant des niveaux précis de CO2, d’humidité et de température. La BioStation CT permet l’obtention d’images de 2x à 40x en phase avec des optiques en  Contraste de Phase Apodisé (APC) et des images en fluorescence avec un éclairage LED3 couleurs. Une observation macroscopique en vue  d'oiseau permet d'observer tous les supports par le dessus. Une sécurité totale est apportée : les utilisateurs ont uniquement accès aux échantillons pour lesquels ils ont une autorisation.. Les résultats des expériences présentent une traçabilité très fiable et il est possible d’y accéder à distance par le biais d’une connexion Internet ou LAN.

Caractéristiques clés

Criblage des cellules souches dans l'incubateur

Dans le domaine de la culture et de l’observation de cellules, les équipements conventionnels peuvent induiredu stress sur les lignées cellulaires et causer des contaminations ce qui peut conduire à une diminution de la viabilité des cellules. La BioStation CT gère automatiquement les opérations, de la culture à l’observation des cellules, dans des conditions optimales sans sortir les cellules de l'incubateur, en fonction d’un planning défini par l’utilisateur. De plus, les conditions sont enregistrées dans des rapports avec les données images afin d’assurer le suivi de culture des échantillons d’importance tels que les cultures de cellules souches.

BioStation CT Diagram

Gestion de l’environnement

La viabilité des cellules dépend des performances du système d’incubation CO2. La BioStation de Nikon utilise une fonctionnalité puissante permettant un contrôle stable de l’environnement et des valeurs de CO2, de température et d’humidité, avec pour résultat une réduction des contraintes subies par les cellules et une augmentation de leur viabilité.

BioStation CT Environmental Control
  • Gestion de la température - Un système de chauffage direct qui maintient avec précision une température constante est utilisé pour gérer la température. Ce système de chauffageà feuilleest intégré dans les six faces de l’incubateur permettant un contrôle direct de la température.
  • Gestion de l'humidité - Un système d’humidification évolué est employé pour gérer l’humidité. Le risque de contamination, fréquent dans les systèmes d’incubation standard, a été réduit grâce à l’utilisation d’un jet d’air.
  • Réduction des contraintes subies par les cellules - Une porte d’accès est utilisée pour minimiser les fluctuations environnementales transitoires au moment du placement des échantillons dans leur support.Cette porte d’accès est beaucoup plus réduite  que la pleine porte de l’incubateur .
  • Enregistrement précis des changements environnementaux - L’unité de commande est équipée d’un ordinateur qui enregistre dans le temps les fluctuations environnementales . Celle-ci permet une gestion sécurisée des trois principaux éléments de l’incubateur (température, humidité et concentration de CO2) et sauvegarde avec les images les informations de changements environnementaux sous forme de journal.

Modalités d'imagerie

Point d'observation

Plusieurs positions  peuvent être sélectionnées dans chaque puits, boîte ou flasque. Ces points peuvent être sélectionnés en utilisant des  positions par défaut ou personnalisées à des emplacements définis par l'utilisateur.

Scan complet de puits

Un scan complet de la surface d’un puit ou d’une boîte et de ses cellules peut être fait à un faible grossissement.

Vues en mosaïque

 Des zones de ’grandes images recomposées (mosaïque) peuvent être sélectionnées dans chaque puits, boîte ou flasque. Leurs positions peuvent être  sélectionnées en utilisant la position centrale par défaut ou personnalisées à des emplacements définis par l'utilisateur.


Observation microscopique

BioStation CT Micro View

Le microscope inversé comprend des fonctions d’imagerie sophistiquées :

  • Images capturées avec une caméra CCD refroidie, de 1 mégapixel
  • Plage de grossissements de 2x à 40x sélectionnés par l’utilisateur en fonction des exigences de chaque application.
  • Un système d’acquisition d’image avec une mise au point automatique permet une observation simple et précise des cellules ainsi que le stockage des images.
  • Une nouvelle platine d’observation — spécialement conçue pour être utilisée dans des environnements où l’humidité dépasse les 95% — propose une grande zone d’observation de 120 x 86 mm.
  • L’objectif à Contraste de Phase Apodisé (APC) exclusif de Nikon réduit les phénomènes de halo et permet l’obtention d’images claires de minuscules structures intracellulaires.
  • Un système d’éclairage par LED moins phototoxique pour les cellules que les équipements conventionnels, est utilisé pour l’observation en fluorescence.
  • L’éclairage en contraste de phase assure un éclairage optimal à tous lesfacteurs de grossissement.

Observation macroscopique

BioStation CT Macro View
  • Images capturées avec une caméra CCD couleur
  • Permet de vérifier les notes manuscrites sur les supports de culture , de remarquer le moindre changement de couleur du milieu de culture, l’apparition de moisissures, etc.
  • Contrôle du niveau de Ph du milieu de culture à l'aide d'une analyse de la couleur

Hôtel à cellules et unité de transfert

vessel_rack

Le design unique de la BioStation CT comprend un rack de 30 emplacements qui peut accueillir une grande variété de supports de culture  tels que des flasques de culture, des boîtes et des plaques multipuits. La BioStation CT peut contenir jusqu'à 30 plaques multipuits permettant un large éventail de configurations complexes et personnalisées pour des essais en imagerie.

L’unité de transfert transfère automatiquement les supports de culture de l’hôtel  au microscope inversé selon un planning prédéfini. Ce transfert est exécuté avec le plus grand soin pour éviter les éclaboussures du milieu et les vibrations mécaniques.


Fonctionnement et acquisition de données

touch-screen

La BioStation CT n’est pas seulement destinée à la culture et à l’observation de cellules. En effet,    une grande importance est accordée à la traçabilité des cellules lors de chaque expérience. Des expériences post-culture peuvent également être réalisées avec une grande fiabilité.

  • Pour retirer les supports de culture, visualiser les rapports et préparer les programmes, l’utilisateur doit ouvrir une session. L’ouverture de session permet de sécuriser le stockage des cellules importantes et  de vérifier toutes les opérations d’accès et de manipulation.
  • Grâce à un logiciel facile à utiliser et à un graphisme intuitif, le nombre de supports de culture stockés dans chaque espace de stockage est visible en un coup d’œil. Les supports sélectionnés peuvent être déplacés individuellement jusqu’à la porte d’accès par l’unité de transfert, sans toucher aux autres plateaux.
  • Il est possible de visualiser les données relatives aux échantillons (température, humidité, concentration de CO2), le nom du manipulateur et les images sauvegardées. Il est également possible de réaliser des observations à distance del'extérieur du laboratoire par le biais d'un réseau.

2 To d'espace sur le disque dur interne permettent le stockage d’un grand nombre d’images.


Modules optionnels

Fluorescence

  • Visualisation de la fluorescence en live  avec 5 longueurs d'ondes d'excitation possibles par un éclairageLED moins nocif pour les cellules
  • Configuration par défaut pour sondes fluorescentes : GFP, CFP, DsRed
  • Superposition d’images en phase / fluorescence pour les études de colocalisation
  • Utilisation de filtres dichroïques prêts à l’emploi
  • Capture des intensités maximales sans perte de résolution
  • Sélection d’offset avec  chaque canal de fluorescence
  • Optimisation en temps réel du rapport signal sur bruit de fluorescence
  • Enregistrement et réutilisation des paramètres sélectionnés
  • Plus de contrôle de la caméra
BioStation CT Fluorescence

Environnement de gaz mixtes

  • Contrôle des niveaux de CO2, O2
  • Mise dans des conditions d'environnement hypoxique
  • Culture d’embryons en conditions optimales
  • Compatible avec les applications de médecine régénérative

 Logiciel d’analyse d’images

  • La fonction Importer de la BioStation CT est associée au package  NIS-Eléments HCA 
  • Permet l'accès aux fonctionnalités et aux outils du package  NIS-Eléments AR / HCA 
  • Visualisation des outils, des graphiques et des analyses d'images
  • Capacité d’analyser des lots d'images
  • Importation transparente del’ensemble des données d'images multidimensionnelles
  • Environnement d'utilisation connu  avec le format ND2 traditionnel à Nikon
  • Amélioration des capacités de gestion de données
  • Fonctionne directement avec l'outil BioStation CT Communicator qui peut être en réseau ou placé sur un ordinateur local

Accès en réseau et à distance

BioCTRemoteAccess

La configuration des paramètres d'imagerie, la programmation d'une expérience de time-lapse et la visualisation des images de cellules sont possibles via un réseau. Les données capturées peuvent automatiquement être téléchargées par  l'ordinateur local de l'utilisateur. Ceci permet à ce dernier de suivre l'état des cellules hors du laboratoire. Lorsqu'une erreur du contrôle de l'environnement de culture (température, humidité, concentration en CO2) se produitla BioStation CT peut notifier les utilisateurs de cette erreur par courriels.

Les images acquises sont automatiquement transférées vers un réseau local ou vers un ordinateur à distance pour les besoins d'archivage et d'analyse d'images. Les images peuvent dès lors être importées vers NIS-Elements HCA  pour un examen plus ample et des analyses plus approfondies.



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