Imagerie organoïde et organe sur puce

Pendant de nombreuses années, les cellules cultivées in vitro ont servi de systèmes modèles pour d'innombrables applications de recherche. Les cellules en culture sont maintenues en suspension ou adhèrent à la surface d'un vaisseau. Cependant, la physiologie des cellules isolées est très différente de celle des tissus ou organismes complets. Pour cette raison, divers systèmes de culture cellulaire 3D gagnent rapidement en popularité, notamment les organoïdes, les organes sur puce, les sphéroïdes, etc. Les organes sur puce sont des modèles de criblage de médicaments particulièrement prometteurs car ils peuvent récapituler les fonctions clés de l'organe/tissu d'intérêt dans un système plus standardisé. Les organes sur puce, et plus généralement les organoïdes, permettent souvent l'utilisation de plusieurs types de cellules dans leur organisation.

Produits pour l'imagerie d’organoïde et d’organe sur puce

Pile d'images 3D d'un modèle d'angiogenèse cultivé à l'aide du système OrganoPlate® (MIMETAS).

Les séries de microscopes confocaux AX / AX R est également adapté à l'imagerie de divers types de cultures cellulaires 3D. Alors que les systèmes à disque rotatif tels que le CSU-W1 sont plus limités en profondeur d'imagerie que les systèmes à balayage laser, le CSU-W1 intègre un espacement extra-large des trous d'épingle pour augmenter la profondeur d'imagerie par rapport aux autres modèles confocaux à disque rotatif en réduisant la diaphonie du sténopé. Le CSU-W1 dispose également d'un grand champ de vision d'environ 22,5 mm et d'une option pour un disque rotatif avec des sténopés de 25 μm de diamètre, ce qui permet une imagerie avec des objectifs de grossissement inférieurs et un FOV plus grand tout en maintenant mieux la confocalité.

Le système confocal à disque rotatif Yokogawa CSU-W1 sont plus limités en profondeur d'imagerie que les systèmes à balayage laser, le CSU-W1 intègre un espacement extra-large des trous d'épingle pour augmenter la profondeur d'imagerie par rapport aux autres modèles confocaux à disque rotatif en réduisant la diaphonie du sténopé. Le CSU-W1 dispose également d'un grand champ de vision d'environ 22,5 mm et d'une option pour un disque rotatif avec des sténopés de 25 μm de diamètre, ce qui permet une imagerie avec des objectifs de grossissement inférieurs et un FOV plus grand tout en maintenant mieux la confocalité.

●: Inclus, ⚬: Optionnel

Adaptateurs d'échantillons disponibles	AX / AX R	CSU-W1
	AX / AX R Système confocal	CSU-W1 Confocal à disque rotatif
Limite de profondeur d'imagerie relative	~100 – 500 μm	~50 – 100 μm
Type de détecteur	Photodétecteurs multi-alcalis et à base de GaAsP	Caméras sCMOS et EM-CCD
Champ de vision	25 mm	~22.5 mm
Emulate Chips	yes	yes
Emulate PODs	yes	yes
Organoplaques Mimetas	yes	yes
Puces AIM Biotech	yes	yes
Puces Nortis	yes	yes
Puces Tissuse	yes	yes

Discussion sur l'imagerie d’organoïde et d’organe sur puce

Cette image est celle de la couche fonctionnelle d'une puce rénale émulée (cellules épithéliales des tubules proximaux). Elle a été prise avec l'objectif Nikon CFI S Plan Fluor LWD 20XC. Les avantages de l'objectif pour ce système spécifique incluent la longue distance de travail, le collier de correction, le grand champ de vision et l'ouverture numérique élevée de 0,70. Sans ces fonctionnalités, il est difficile d'imager jusqu'à l'intérieur de la puce à haute résolution. Cet ensemble de données couvre l'ensemble des canaux inférieurs et supérieurs de la puce pour fournir une vue complète de l'ensemble du système microphysiologique.

Sélection d'objectif pour l'imagerie d’organoïde et d’organe sur puce

Comme indiqué, le principal défi d'imagerie présenté par les organoïdes et autres modèles de culture cellulaire 3D est leur épaisseur. Une cellule adhérente typique a une épaisseur d'environ 5 μm et peut adhérer directement à une surface de verre de qualité optique pour l'observation avec des objectifs à immersion dans l'huile à grande ouverture numérique (NA). Les modèles de culture 3D sont beaucoup plus difficiles à imager car ils peuvent mesurer des dizaines à des centaines de μm d'épaisseur et ne sont pas toujours directement attachés à une surface optique de haute qualité.

L'objectif est l'une des sélections matérielles les plus importantes. Les objectifs à immersion dans l'huile à NA élevée peuvent ne pas avoir la distance de travail nécessaire et/ou correspondre mal à l'indice de réfraction des échantillons biologiques 3D (ce qui entraîne des aberrations optiques). Pour répondre à cette préoccupation, Nikon a présenté ses objectifs de la série Silicone Immersion, qui offrent une NA élevée, des distances de travail plus longues et une meilleure adaptation de l'indice de réfraction via l'immersion en silicone. Nikon fabrique également des objectifs à immersion dans l'eau, qui offrent les mêmes avantages que les objectifs à immersion en silicone. Pour plus de détails, consultez notre série d'objectifs CFI Apochromat Lambda S.

De nombreux systèmes de puces d'organes et autres systèmes de culture nécessitent l'utilisation d'un plastique à paroi épaisse entre l'objectif et l'échantillon. Dans ce cas, nous sommes fiers de fournir la série d'objectifs S Plan Fluor LWD. Cette série comprend le CFI S Plan Fluor 20XC, qui peut être corrigé pour une épaisseur de vaisseau allant jusqu'à 1,8 mm tout en offrant une longue distance de travail de 1,3 à 2,3 mm et une NA très élevée pour cette classe de 0,70.

L'espace Laboratoire de BioImagerie Nikon

Services d'imagerie sous contrat Nikon pour les organoïdes et les organes sur puce

Les Laboratoires de BioImagerie Nikon (NBIL) fournissent des services de recherche sous contrat aux communautés de la biotechnologie et de la recherche, y compris des services à distance* pour les clients situés en dehors de leur zone locale. Actuellement, il existe des sites NBIL à Boston, MA, États-Unis, Leiden, Pays-Bas et Shonan, Japon. Ces laboratoires ont une expérience significative dans la microscopie confocale d'organoïdes et d'autres systèmes de culture cellulaire 3D, y compris divers modèles d'organes sur puce produits commercialement.

Les NBIL sont non seulement capables d'acquérir des données, mais leurs capacités de service complet s'étendent également à la conception d'essais, au développement d'essais, à la validation d'essais, à la culture cellulaire, à la préparation d'échantillons et à l'analyse de données. Tous les travaux sont facturés sur une base horaire simple pour assurer l'accessibilité à tous les types de clients. Si vous souhaitez en savoir plus et voir si les services d'un NBIL vous conviennent, n'hésitez pas à nous contacter pour organiser une consultation gratuite.

* Le service peut varier selon l'établissement. Veuillez contacter le Laboratoire de BioImagerie Nikon près de chez vous pour plus de détails.

Glossaire

Adaptateurs d'échantillons disponibles: Voici une liste de fabricants pour lesquels Nikon fabrique des adaptateurs de plateforme compatibles pour accepter leur(s) produit(s) sur notre plateforme motorisée pour microscope inversé Ti2.
Champ de vision: Le champ de vision du système, également appelé numéro de champ, est le diamètre de la zone d'imagerie à un grossissement nominal de 1X.
Limite de profondeur d'imagerie relative: Cela indique la plage de profondeur Z (axiale) approximative dans laquelle le système indiqué peut fournir des images avec une qualité de sectionnement optique et un rapport signal/bruit suffisants. Cette valeur peut être assez variable et dépend fortement des propriétés optiques de l'échantillon et du récipient, ainsi que du marquage.
Type de détecteur: Les systèmes confocaux à balayage laser utilisent des photodétecteurs à élément unique car le signal est détecté de manière ponctuelle. Les systèmes confocaux à disque tournant collectent des données à partir de plusieurs points en parallèle à l'aide d'un détecteur à matrice (caméra).