ImageXpress HCS.ai High Content Screening System

ImageXpress® HCS.ai High-Content Screening System je modulární systém pro high-content screening a automatizované zobrazování 2D i 3D buněčných modelů. Kombinuje widefield a konfokální fluorescenční zobrazování, vysoce citlivou sCMOS kameru, intuitivní akviziční software MetaXpress® Acquire a pokročilou analýzu obrazu v softwaru IN Carta® s podporou strojového učení. Díky konfigurovatelné konstrukci, možnostem automatizace a rozšiřitelným modulům je vhodný pro náročné screeningové aplikace, fenotypové profilování, 3D modely, organoidy, sféroidy i dlouhodobé live-cell experimenty.

Výhody:

• Modulární systém, který lze přizpůsobit aktuálním potřebám laboratoře a dále rozšiřovat podle vývoje výzkumných aplikací.
• Možnost widefield, konfokálního a label-free brightfield zobrazování v jednom řešení.
• Vysoce citlivá sCMOS kamera s 95% maximální kvantovou účinností pro rychlé získání kvalitních snímků.
• Konfigurovatelné optické uspořádání včetně výměnných spinning disků, deep tissue disku a volitelných vodních imerzních objektivů.
• Podpora širokého rozsahu 2D a 3D buněčných testů, včetně organoidů, sféroidů, neuronálních modelů, zebrafish embryí a cell painting aplikací.
• MetaXpress® Acquire usnadňuje nastavení akvizice, zkracuje zaškolení uživatelů a podporuje pokročilé protokoly pro zkušené uživatele.
• IN Carta® Image Analysis Software umožňuje analýzu komplexních obrazových dat, deep-learning segmentaci, klasifikaci objektů a volumetrickou 3D analýzu.
• QuickID Targeted Acquisition umožňuje nejprve identifikovat oblasti zájmu při nižším zvětšení a následně je automaticky znovu nasnímat při vyšším zvětšení.
• Systém je navržen pro integraci do automatizovaných workflow a pro zvýšení propustnosti při zpracování mikrodestiček.

ImageXpress® HCS.ai High-Content Screening System je pokročilý zobrazovací systém pro laboratoře, které potřebují získávat reprodukovatelná obrazová data z komplexních buněčných modelů a převádět je do kvantitativních výsledků. Je určen pro high-content screening, fenotypovou analýzu, 2D a 3D buněčné testy, live-cell zobrazování a aplikace, kde je důležitá kombinace vysoké kvality obrazu, rychlosti akvizice a robustní analýzy dat.

Základem systému je modulární konstrukce, která umožňuje zvolit konfiguraci podle typu aplikací a postupně ji rozšiřovat. ImageXpress HCS.ai je dostupný v konfiguracích Widefield, Confocal a Advanced. Všechny varianty podporují widefield zobrazování, objektivy s vysokou numerickou aperturou v rozsahu 2X–60X a objektivy s extra dlouhou pracovní vzdáleností 20X–60X. Volitelný měnič zvětšení rozšiřuje možnosti až na 2X–90X. Konfokální konfigurace využívají laserové osvětlení a spinning disk technologii, přičemž pokročilá verze zahrnuje také deep tissue spinning disk optimalizovaný pro silnější 3D vzorky.

Systém je navržen tak, aby laboratoř nemusela volit mezi rychlostí a kvalitou obrazu. Vysoce citlivá sCMOS kamera s 95% maximální kvantovou účinností podporuje rychlé snímání s vysokým poměrem signálu k šumu. V kombinaci s optikou AgileOptix™, výměnnými spinning disky a volitelnými vodními imerzními objektivy lze systém optimalizovat pro široké spektrum testů – od rutinních 2D aplikací až po náročné 3D modely, organoidy, sféroidy nebo vzorky vyžadující hlubší optické řezy.

Pro 3D biologické modely nabízí ImageXpress HCS.ai několik funkcí, které pomáhají získat ostřejší a datově bohatší snímky. Deep tissue disk s 50µm pinhole je optimalizovaný pro vyšší signál a hlubší optické řezy. Volitelné vodní imerzní objektivy mohou zvýšit intenzitu signálu až čtyřnásobně, snížit potřebné expoziční časy, zlepšit z-rozlišení a omezit optické aberace. Díky tomu je systém vhodný pro analýzu silnějších a fyziologicky relevantnějších modelů, kde běžné zobrazovací metody nemusí poskytovat dostatečně kvalitní data.

Akvizici obrazu řídí software MetaXpress® Acquire. Ten je navržen tak, aby zjednodušil složité zobrazovací protokoly a zároveň poskytl dostatečnou flexibilitu pro pokročilé uživatele. Začínající uživatelé mohou využít přepracované rozhraní a vedené pracovní postupy, zatímco zkušené týmy mohou vytvářet optimalizované protokoly pro specifické experimenty. Nová struktura ukládání dat založená na souborech podporuje spolupráci ve víceuživatelském prostředí a rychlejší přenos dat.

Významnou součástí systému je propojení s IN Carta® Image Analysis Software. Ten rozšiřuje práci s obrazovými daty o funkce strojového učení, deep-learning segmentaci a klasifikaci objektů. Modul SINAP umožňuje trénovat vlastní modely umělé inteligence pro segmentaci během několika minut a využívat je opakovaně při podobných analýzách. Software podporuje také 3D volumetrickou analýzu, vizualizaci 3D datových sad a práci s komplexními vzorky, jako jsou label-free buňky nebo 3D struktury.

Pro zvýšení produktivity je systém vybaven funkcí QuickID Targeted Acquisition. Ta umožňuje nasnímat vzorek nejprve při nižším zvětšení, identifikovat objekty nebo oblasti zájmu pomocí IN Carta analýzy a následně je automaticky znovu nasnímat s optimalizovaným nastavením při vyšším zvětšení. Tento přístup je vhodný například pro screening organoidů, sféroidů nebo dalších vzácných objektů, kde není efektivní snímat celé jamky ve vysokém rozlišení.

ImageXpress HCS.ai je připraven také pro vysokopropustné a automatizované workflow. Podle uvedených podmínek výrobce dokáže nasnímat celou 96jamkovou destičku ve dvou kanálech za méně než 90 sekund nebo provést 3D volumetrickou analýzu 384jamkové destičky během 25 minut. Konstrukce přístroje je přizpůsobena automatizaci a umožňuje integraci do robotických pracovních postupů pro spolehlivější a reprodukovatelnější zpracování většího počtu destiček.

Typickými oblastmi použití jsou high-content screening, 3D buněčné zobrazování a analýza, cell painting, organoidy, sféroidy, modelování onemocnění, výzkum nádorových onemocnění, toxikologie, neuritový růst, kmenové buňky, live-cell imaging, infekční výzkum a vývoj léčiv. Díky kombinaci flexibilní optiky, environmentální kontroly, automatizace a AI analýzy je systém vhodný pro laboratoře, které chtějí rozšířit možnosti buněčného screeningu a získávat více informací z každého experimentu.