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Formation des modèles 3D neuronaux du cerveau

insights from industryGrischa Chandy, PhDSenior Product Manager,
HCS & Manager Analysis Sciences
Molecular Devices

Une entrevue avec M. Grischa Chandy, conduit chez SfN 2018 par Alina Shrourou, BSC.

Comment la représentation 3D et l'analyse peuvent-elles améliorer notre compréhension du cerveau ?

La capacité d'acquérir et analyser les cotes 3D fournit un modèle plus physiologique approprié à l'étude. Avec la représentation 3D et l'analyse, les chercheurs peuvent étudier la physiologie et la pathophysiologie dans le contexte 3D. Par exemple, au lieu d'un échantillon avec juste des neurones, ce peut être un échantillon 3D avec des neurones et des astrocytes, permettant à des chercheurs de gagner une compréhension plus grande de la maladie neurodegenerative et de découvrir la thérapeutique potentielle.

Le neurone a recouvert pris à 60x sur le système confocal micro d'ImageXpress

Quel est un modèle 3D neuronal et comment peut ceux-ci être employé pour développer la thérapeutique potentielle ?

Avec des technologies pluripotent induites (iPSC) de cellule souche, il est possible de produire des modèles 3D de différents patients et de marquer le génome du patient avec le phénotype et la réaction fonctionnelle aux candidats potentiels de médicament. StemoniX®, une des compagnies nous collaborons avec, a développé un modèle neural de l'analyse 3D pour le haut-teneur, examen critique de haut-débit.

Image confocale d'un sphéroïde du microBrain® 3D de StemoniX montrant la présence des neurones (MAP2, vert) et des astrocytes (GFAP, rouges).  Des noyaux sont souillés bleus (DAPI). Crédit : StemoniX

Y a-t-il facteurs essentiels ou capacités requis dans un dispositif afin de réaliser une image 3D claire ? Si oui, quels sont ceux-ci ?

Les dispositifs moléculaires se spécialise en automatisant et en écaillant des flux de travail. Il est critique pour avoir un système assez flexible et capable de la conclusion et de se concentrer sur un grand choix de supports témoin 3D que les chercheurs emploient comme des hydrogels ou des microplates avec la pièce d'assemblage très réduite, puits inférieurs ronds. Pour acquérir correctement l'image, le système doit pouvoir s'orienter automatiquement en circuit et puis, segmentez optiquement le modèle 3D.

Le système doit également pouvoir analyser l'ensemble de données 3D dans l'espace à trois dimensions, afin d'interconnecter les objectifs qui enjambent les parties optiques séquentielles multiples. Et, si des mesures physiologiques doivent être effectuées (exemple des modifications ou de potentiel de membrane de calciums intracellulaires), le système doit avoir la sensibilité rapide et l'image coulant des capacités (images par seconde >60 ultra-rapides).

visualisation 3D des noyaux de cellules et des neurites et des corps cellulaires TUJ-positifs. Crédit : Ectica et Oksana Sirenko, dispositifs moléculaires

Quels systèmes de la représentation 3D les dispositifs moléculaires fournissent-ils pour aider des scientifiques avec leur recherche en matière de neurologie ? Quel système de la représentation 3D introduisez-vous à la neurologie 2018 ?

Nos fonctionnalités du système confocales micro de représentation de Haut-Teneur d'ImageXpress® un disque de rotation confocal avec une seule offre à deux disques et un appareil-photo de sCMOS qui offre la représentation sensible et ultra-rapide et un grand champ de vision. Le système offre la capacité de concevoir les modules faits sur commande d'analyse d'image qui comprennent l'analyse 3D vraie avec le traitement multi-CPU rapide des grands ensembles de données 3D.

Nous offrons également les options configurables de contrôle de l'environnement qui sont automatisation automatisation, pour des expériences de multi-jour. Le contrôle de l'environnement est intégré dans le système et nous avons également la capacité à automatiser entre un incubateur et l'encre en poudre.

Nous avons un flux de travail avancé et les solutions conçues team pour aider des chercheurs examinant pour écailler ou automatiser leur système. Par exemple, le système peut être automatisé pour augmenter une étude aux plaques >44 en mode sous tension de représentation et/ou les chercheurs peuvent faire fonctionner le contrôle2 de Co et les expériences hypoxiques.

Le système confocal micro de représentation de Haut-Teneur d'ImageXpress®  

Veuillez donner une synthèse de la technologie derrière ce produit qui permet à une telle représentation précise des cellules 3D d'être réalisée.

La capacité d'acquérir et analyser les ensembles de données 3D est pilotée par notre seul modèle confocal et nos outils qui te permettent d'écailler l'analyse d'image 3D en travers d'une plaque. Cependant, comme les gens explorent ce qui et comment produire les modèles 3D, les chercheurs devront compter sur plus que cela. Les chercheurs ont besoin d'une méthode pour automatiser la collecte des données en cellules sous tension, en plus d'une multitude de conditions variables. Ce serait différent d'un flux de travail de recherche fondamentale.

Nous fournissons quelques différents flux de travail pour contrer ce problème. On est notre seul système sous tension d'incubation de cellules qui active des expériences de représentation de laps de temps pendant des périodes étendues. Un un autre s'assure que notre système est conçu pour fonctionner avec l'automatisation de laboratoire externe, qui permet pour augmenter des études en travers des plaques multiples et pour activer l'étude de plus de conditions et de composés. Le système confocal micro d'ImageXpress permet pour surveiller l'accroissement de cellule souche, automatiser la culture cellulaire, et le moniteur pour les points de reprise principaux de différenciation de cellule souche avant des analyses en marche de point final.

Quelles sont les applications solutions de représentation de 3D de dispositifs moléculaires des' ?

Le développement de cellule souche, 3D la culture cellulaire, acquisition de données d'organe-sur-un-frite, 3D l'examen critique, le microBrain® 3D, représentation de StemoniX des iPSCs dans la pièce d'assemblage très réduite, plaques rondes de sphéroïde de puits de bas, physiologie expérimente avec introduire à la pipette en temps réel, haute vitesse, Co-cultiver, études d'immuno-oncologie, mort cellulaire assistée à cellule T, et plus.

Qu'espérez-vous gagner de la neurologie 2018 ?

Dans notre discussion avec des chercheurs et d'autres experts industriels, nous espérons gagner davantage d'analyse dans l'orientation future dans la recherche en matière de neurologie. Ces discussions nous aident à développer les outils neufs et novateurs pour répondre aux besoins de la communauté de la recherche.

Au sujet des dispositifs moléculaires

Les dispositifs moléculaires fournissent à des propriétaires les solutions bioanalytical novatrices pour la protéine et la biologie cellulaire dans le développement de recherche en matière des sciences de la vie, pharmaceutique et biotherapeutic.

Avec plus de 140.000 emplacements dans les laboratoires autour du monde, les instruments moléculaires de dispositifs ont contribué à la recherche scientifique remarquable décrite dans plus de 150.000 publications observées par pairs. Comprises dans un portefeuille de produits grand sont des plates-formes pour l'examen critique de haut-débit, l'analyse génomique et cellulaire, le choix de colonie et le dépistage de microplate.

Citations

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    Molecular Devices, LLC. (2018, November 19). Formation des modèles 3D neuronaux du cerveau. News-Medical. Retrieved on December 04, 2020 from https://www.news-medical.net/news/20181119/Forming-3D-Neuronal-Models-of-the-Brain.aspx.

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