株式会社ニコン ヘルスケア事業部 顕微鏡ソリューション | Japan
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細胞研究開発用多目的プラットフォーム

「Beacon」による革新的なソリューション
細胞研究開発用多目的プラットフォーム「Beacon™」

Beacon Platformは、ニコンが細胞関連分野で戦略的業務提携を行った、米国BLI(Berkeley Lights, Inc.)社の細胞研究用多目的プラットフォーム。4つの部屋(細胞操作室、試薬室、廃液室、制御室)をもつ細胞選択・操作プラットフォームです。半導体製造プロセスを応用して高精度で加工された最大3,500の個室をもつ専用チップ(OptoSelect Chip)を「Beacon」にセットしてワークフローを実行すれば,細胞一つひとつを顕微鏡像として観察・記録しながら、細胞を一つずつ個室に分けることができます。シングルセルの画像を撮影後、培養して細胞が増える過程、さらにはアッセイの過程まで、リアルタイムでの観察ができ、必要に応じて動画・静止画の撮影が可能です。「クロナリティを証明しながら、細胞株開発をしたい。」「細胞一つを対象にしたアッセイを行いたい。」といった、ユーザーの課題を解決することができます。細胞操作は細胞を取り囲むようにLED光をパターン照射するOEP(Opto Electro Positioning)技術を使用するため、細胞にダメージを与えません。「Beacon」は米国において製薬業界など、細胞選択・操作を必要とする開発の現場で活躍しています。

※「Beacon™」は、BLI社の米国における米国その他の地域における登録商標または商標です。


「Beacon」のイメージ動画をご覧いただけます。

細胞研究開発用多目的プラットフォーム「Beacon」

(上)OptoSelect Chip
(下)OptoSelect Chip内部のマイクロ流路全体図

(左)NanoPenの拡大イメージ
(右)NanoPen内での細胞培養

特長・機能

細胞選択の原理

各「NanoPen」 は従来のマイクロウェルと比較して10万分の1の容積。「OptoSelect Chip」には、この「NanoPen」 が約3,500個格納されています。そこに細胞を送り込む技術が、OptoElecto Positioning (OEP) 。LED光を当てた場所に細胞を押す力を発生させ、これによって、任意の細胞ひとつだけを、生きた状態で操作(分離・格納)することを可能にしました。

NanoPenと細胞

「OptoSelect Chip」

NanoPenに細胞を投入する様子

「OptoSelect Chip」内部の操作原理


「OptoSelect Chip」でプロセスを簡略化

「Beacon」には4枚の「OptoSelect Chip」を格納できます。さまざまな操作を見やすいGUIでサポートします。

「OptoSelect Chip」

「OptoSelect Chip」の格納スペース

「Beacon」の操作画面


特徴1 細胞一つからの観察・培養が可能(CLD Workflow)

「Beacon」を使用することによって、細胞一つからの、観察、認識、記録(静止画/動画)が可能となります。蛍光観察(Cy5,TRED, FITC, DAPI)機能も標準搭載しています。


特徴2 細胞一つから対応するアッセイ


代表的な例としては上記の3種類があります。「できるだけ短時間に評価したい」「培地を変えたときの影響を評価したい」など、ユーザーの目的に合わせて、最適なアッセイを選択できます。
「Beacon」を使えば、さまざまなアッセイを簡便かつスピーディに行うことができます。


特徴3 シングルクローンのバラツキを評価する

例えば「Beacon」を使えば、同じ細胞株を100の個室に別け入れて、n=100の細胞株間の特性比較試験を行うことも可能です。


特徴4 スケールアップ前後の相関性が強い


培養のスケールアップへの馴化において既に高い信頼を得ているambr®15※との相関試験の結果、「Beacon」による細胞評価の結果とambr®15による細胞評価の結果には強い相関があることが確認されています。

※ambr®15:自動ワークステーションによって制御される使い捨てのマイクロバイオリアクター。


特徴5 プロセスを大幅に短縮

「Beacon」を使用することによって、各種ワークフローに要する時間を劇的に短縮することが可能です。

CLD Workflowの例


細胞株開発

Beaconの細胞株開発ワークフローを使えば、遺伝子導入した細胞群から任意のモノクローナルな細胞を5日程度で抽出することができます。


抗体探索

Beaconの抗体探索ワークフローを使えば、スクリーニングをすることで多数のB細胞から、任意の抗体を産生するB細胞のみをわずか1日で取り出すことができます。