Yashraj Biotechnology는 ImageXpress Nano를 활용하여 다중 Parameter Imaging 및 분석을 크게 개선합니다.
기업/대학교
Yashraj Biotechnology Limited
팀 구성원
Shweta Bhatt 박사, 최고 과학 책임자 및 R&D 책임자
사용한 제품
ImageXpress® Nano 자동화 Imaging 시스템
SpectraMax® iD5 Multi-Mode Microplate Reader
MetaXpress® High-Content Image 획득 및 분석 소프트웨어
도전
심장 독성, 간 독성 및 신경 독성과 같은 영역에서 예상하지 못한 독성은 임상 치료의 중대한 합병증으로, 유망한 치료제 후보 개발에 실패하는 주요 원인 중 하나입니다. 개발 중인 다양한 치료제의 전임상 안전성 평가를 제시하기 위해 독성 연구에서 동물 연구를 광범위하게 사용하였습니다. 혈뇌장벽의 약물 침투, 약물 대사 및 관련 독성의 종 차이는 동물 모델에서 인간 대상 임상시험에 이르는 약물 시험의 실패 원인이 됩니다. 신약 개발을 위한 기존 시스템은 불멸화 세포주, 인간 질병에 대한 동물 모델 및 인간 대상 임상시험에 의존해 왔습니다. 더욱이 전임상 단계에서 안전하다고 통과된 후보 약물은 임상 단계에서 독성 효과를 나타내는 경우가 많습니다. 평균적으로 약 16%의 약물만이 사람을 대상으로 승인되었습니다.
Yashraj Biotechnology는 ImageXpress Nano로 바꾸기 전에는 위상차 현미경과 형광 현미경을 사용하였습니다. 하지만 여기에는 스페로이드/오가노이드 모델의 Z-stack을 촬영하는 기능이 부족하였으며 이미지 분석 소프트웨어가 없었습니다.
- Shweta Bhatt 박사, Yashraj Biotechnology의 최고 과학 책임자
솔루션
Yashraj Biotechnology는 줄기 세포 영역에서 최첨단 연구를 진행하고 있으며 ImageXpress Nano 자동화 Imaging 시스템을 통해 자체 개발한 iPSC 유래 간세포, 심근세포 및 신경 세포뿐만 아니라 여러 유형의 다중 parameter assay를 보다 잘 imaging할 수 있도록 하였습니다.
MetaXpress High-Content 이미지 획득 및 분석 소프트웨어
ImageXpress Nano 자동화 Imaging 시스템
SpectraMax iD3/iD5
Multi-Mode Microplate Reade
사용한 제품
ImageXpress® Nano 자동화 Imaging 시스템은 적절한 assay 감도를 안정적으로 제공하기 위한 수명이 긴 고체 상태의 조명 엔진 및 광학 장치를 특징으로 합니다. 이 강력하고 유연한 형광 현미경 관찰 솔루션으로 다양한 세포 및 세포하 assay에 대한 미세한 세부 정보를 포착할 수 있습니다. 이 시스템에는 2D 및 3D Imaging 및 Timelapse 분석과 사용 편의성부터 독점적인 assay 설계까지 다양한 요구 사항을 위한 도구를 갖춘 MetaXpress® High-Content Image 획득 및 분석 소프트웨어가 포함됩니다.
SpectraMax® iD3 및 iD5 Multi-Mode Microplate Reader는 기본적으로 흡광도, 형광 및 발광을 측정합니다. iD5 Reader는 추가로 TRF 및 FP를 측정하며 TR-FRET, HTRF®, BRET, Injector를 활용한 Dual Luciferase REporter Assay 및 Western blot 등의 활용으로 확장이 가능합니다. 최적화된 시약, 터치스크린 또는 컴퓨터를 사용하는 리더기 작동 옵션 및 업계를 선도하는 SoftMax® Pro 소프트웨어를 통해, 혁신적인 연구를 위한 만반의 준비를 갖춘 장비입니다.
결과
“ImageXpress Nano 자동화 Imaging 시스템은 3D 세포 Aggregate에서 전체 세포 및 세포소기관에 이르는 다양한 샘플을 imaging하는 데 있어 상당한 정도의 유연성을 제공합니다. 기존의 형광 현미경과 달리 [ImageXpress Nano]를 사용하면 3D 구조(스페로이드/오가노이드)의 여러 평면에 초점을 맞출 수 있습니다. 또한 사전 설정된 습도, CO2 및 시간 경과 실험 및 live cell imaging 기능을 위한 온도 제어를 사용하여 샘플의 환경을 통제할 수 있습니다. MetaXpress® High-Content Image 획득 및 분석 소프트웨어는 특정 유형의 실험에 기본 설정 프로토콜을 사용하거나 맞춤형 프로토콜을 설정하여 imaging 및 분석을 수행할 수 있는 유연성을 제공합니다. 전반적으로 ImageXpress Nano 시스템은 다중 parameter 및 high throughput imaging 및 분석을 위한 훌륭한 플랫폼입니다.” - Shweta Bhatt 박사, Yashraj Biotechnology의 최고 과학 책임자
그림: Neurite outgrowth assay: β-튜불린(녹색)으로 염색된 iPSC 유래 전뇌 운동 뉴런의 대표적인 이미지에서는 미처리 세포와 탁솔 처리된 세포를 보여줍니다. 전뇌 운동 뉴런을 3일 동안 약물 처리하고 이후 고정하여 항-β-튜불린(TUJ-1)으로 염색했습니다.
그림: 만능 iPS 세포는 만능 표지자를 발현합니다. (A), Oct-4 (B) Nanog (C) SSEA4. DAPI로 대조염색된 핵(파란색).
그림: 세포골격 붕괴: 액틴(녹색)으로 염색한 iPSC 유래 간세포의 대표적인 이미지에서는 비처리 및 라트룬쿨린 처리 세포를 보여줍니다. 간세포를 3일 동안 약물 처리하고 이후 고정하여 항-팔로이딘-액틴으로 염색했습니다.
그림: TUNEL assay: TUNEL(녹색) 및 프로피디움 아이오다이드(빨간색)로 염색된 iPSC 유래 심근세포의 대표적인 이미지에서는 비처리 세포 및 독소루비신 처리 세포를 보여줍니다. 심근세포를 3일 동안 약물 처리하고 이후 고정하여 TUNEL 및 PI로 염색했습니다.
그림: iPSCs 유래 신경 전구 세포는 신경 전구 표지자인 PAX6 및 Nestin을 발현합니다. DAPI로 대조염색된 핵(파란색).
그림: A. iPSCs 유래 전뇌 운동 뉴런은 신경 표지자 Tuj1을 발현합니다. B. iPSC 유래 성상세포는 신경 표지자 GFAP를 발현하며, C. iPSC 유래 중뇌 도파민성 뉴런은 신경 표지자 티미딘 하이드록실라제(TH)를 발현합니다. DAPI로 대조염색된 핵(파란색).