Zautomatyzowany system hodowli do utrzymywania i różnicowania pluripotencjalnych komórek macierzystych indukowanych przez człowieka

Badanie to koncentruje się na automatyzacji hodowli komórek iPS. Naszym celem jest zmniejszenie zmienności spowodowanej ręcznymi eksperymentami i pracą ludzką poprzez wykorzystanie mniejszego i bardziej przystępnego cenowo sprzętu, co prowadzi do zwiększonej odtwarzalności i daje możliwości większej liczbie badaczy, którzy nawet nie są zaznajomieni z komórkami iPS. Pojawiło się kilka rodzajów zautomatyzowanych maszyn do hodowli, ale większość z nich jest nadal duża, kosztowna i może wykonywać tylko częściowe zadania.

Prosta konstrukcja ramienia roboczego zmniejszyła rozmiar i koszt sprzętu. Ponadto zadania od konserwacji ogniw po indukcję różnicowania mogą być wykonywane automatycznie, po uprzednim przygotowaniu materiału i ustawieniu zadań w oprogramowaniu. Powtarzanie maszynowe jest niezwykle dokładne w porównaniu z powtarzaniem przez człowieka.

Zastosowanie takich maszyn nie tylko poprawia powtarzalność, ale także zmniejsza nakład pracy ludzkiej. Co więcej, jeśli parametry w każdym protokole są wspólne, naukowcy niezaznajomieni z komórkami iPS będą w stanie osiągnąć podobne wyniki jak doświadczeni badacze, co umożliwi im łatwe przystąpienie do badań z wykorzystaniem komórek iPS. Badamy możliwość włączenia systemu oceny obrazu opartego na sztucznej inteligencji, aby zautomatyzować wybór następnego harmonogramu pracy, ustalanie daty i treści pracy na podstawie poznania wyników eksperymentu.

Przewidujemy również, że umożliwienie naukowcom dostosowania ich protokołów pracy do ich preferencji i udostępniania ich w Internecie nie tylko zwiększy odtwarzalność wśród badaczy na całym świecie, ale także zachęci do globalnej współpracy badawczej. Aby rozpocząć ładowanie, włącz automatyczny przyrząd do hodowli komórkowej i uruchom oprogramowanie operacyjne. Kliknij przycisk ładowania w oprogramowaniu, a następnie rozpocznij przygotowanie do ładowania.

Teraz umieść naczynia w aparacie w określonych pozycjach. Zamknij przednią szybę przesuwną i naciśnij przycisk mechanicznego potwierdzenia bezpieczeństwa. Wybierz rodzaj i ilość potraw w oprogramowaniu.

Następnie kliknij zakończenie przygotowania do załadunku, a następnie przycisk rozpoczęcia ładowania. Po załadowaniu potrawy do systemu, zarejestruj notatki dotyczące każdej pojedynczej potrawy w oprogramowaniu. Następnie kliknij rejestrację, aby zakończyć operację ładowania.

Aby rozładować naczynia, najpierw kliknij rozładunek. Następnie wybierz naczynia do usunięcia. Następnie naciśnij przycisk rozpoczęcia przygotowania do rozładunku i kliknij początek rozładunku.

Gdy urządzenie przeniesie naczynia z inkubatora na stół warsztatowy, kliknij przycisk wyjmowania naczynia. Ręcznie otwórz przednie okno przesuwne i wyjmij naczynia. Natychmiast zamknij przednią szybę przesuwną i naciśnij przycisk potwierdzenia bezpieczeństwa, aby zakończyć rozładunek.

Aby uzupełnić materiały eksploatacyjne, kliknij przycisk materiałów eksploatacyjnych w oprogramowaniu. W przypadku pipet kliknij przycisk pipety, a następnie przycisk uzupełnienia. Wybierz stojak, który chcesz uzupełnić.

Następnie naciśnij start uzupełniania. Ręcznie otwórz okienko wysuwanego stojaka i w razie potrzeby uzupełnij pipety. Następnie zamknij okno i naciśnij mechaniczny przycisk bezpieczeństwa.

Kliknij przycisk uzupełnienia zakończonego, a następnie konfigurację uzupełnienia, aby wprowadzić informacje. Następnie kliknij przycisk rejestracji i przycisk uzupełnienia-zakończone, aby zakończyć. Podobnie uzupełnij probówki i media zgodnie z potrzebami.

Następnie kliknij przycisk zamykania, aby wyjść z ustawień uzupełniania zapasów. Aby wybrać zadania, kliknij przycisk zadania w oprogramowaniu. Teraz naciśnij przycisk ustawień zadania i wybierz żądane zadanie z listy zadań.

Następnie kliknij przycisk następnego kroku. Wprowadź datę i godzinę zadania do wykonania. Następnie kliknij przycisk rejestracji.

Teraz wybierz naczynie lub talerz, aby wykonać zadanie. Następnie ponownie kliknij przycisk rejestracji. Potwierdź ponownie wybrane zadanie i naciśnij rejestrację.

Następnie kliknij start, aby automatycznie rozpocząć zadanie o określonej godzinie i dniu. Aby anulować zaplanowane zadanie z wyprzedzeniem, kliknij Zatrzymaj. Następnie wybierz zadanie, które ma zostać przerwane.

Kliknij edytuj zadanie, a następnie przycisk Anuluj zadanie i potwierdź usunięcie zadania. Aby przeprowadzić pasażowanie i różnicowanie komórek, wybierz żądane ustawienia hodowli zgodnie z żądaną komórką, która ma zostać uzyskana. Zautomatyzowana hodowla komórkowa pozwoliła na płynną proliferację komórek w czasie.

Analiza immunocytometryczna wykazała, że indukowane pluripotencjalne komórki macierzyste pozostały niezróżnicowane. Potwierdziły to analizy immunohistochemiczne. Nie zaobserwowano żadnych nieprawidłowości alleli po pięciu hodowlach podtrzymujących.

Zaobserwowano, że pluripotencjalne komórki macierzyste ulegają różnicowaniu w kardiomiocyty, hepatocyty, neuronalne komórki prekursorowe i keratynocyty w zautomatyzowanym systemie.