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Imagerie de cellules vivantes

Développez des tests pouvant imiter de façon optimale in vivo la nature des cellules

Qu’est-ce que l’imagerie de cellules vivantes ?

L’imagerie de cellules vivantes est l’étude de la structure et du fonctionnement cellulaires dans des cellules vivantes par microscopie. Elle permet de visualiser et de quantifier des processus cellulaires dynamiques en temps réel. La capacité à étudier la structure, la fonction et l’organisation cellulaires et infra-cellulaires dans des systèmes vivants facilite le développement de tests qui sont biologiquement plus pertinents et qui peuvent mieux prédire la réponse humaine aux nouveaux médicaments candidats. L’imagerie de cellules vivantes englobe un grand nombre de sujets et d’applications biologiques, que ce soit des tests de cinétique à long terme ou le marquage fluorescent de cellules vivantes.

Vidéo accélérée de la division cellulaire de fibroblastes. Une imagerie en accéléré a été réalisée sur une durée totale de 18 heures. Les fibroblastes ont exprimé mCherry-H2B (en rouge, noyaux) et GFP-β-tubuline (en vert, tubuline) de façon stable

Avantages de l’imagerie de cellules vivantes

L’imagerie de cellules vivantes est un outil de recherche fondamental dans les laboratoires de biologie cellulaire et dans un grand nombre d’industries. Elle a permis la découverte de médicaments cibles et candidats, ainsi que des mécanismes moléculaires impliqués dans les maladies. Pour vous, il est essentiel de développer des tests pouvant imiter de façon optimale la nature in vivo des cellules. Avantages de l’imagerie des cellules vivantes :

  • La surveillance des cellules vivantes dans le temps offre bien mieux qu’un instantané de ce qui se passe dans les cellules. En effet, elle permet de visualiser les événements transitoires pouvant passer inaperçus dans les tests en point final et de révéler des points de capture dans le temps optimaux pour les tests en point final.
  • Une régulation stricte des conditions environnementales permet d’étudier les structures et processus cellulaires dans leur état physiologique d’origine.
  • L’imagerie des cellules vivantes dans leur état naturel réduit les artefacts qui peuvent se produire avec les autres techniques d’imagerie, tels que la fixation des cellules et l’immunomarquage.
  • La localisation et le transport des biomolécules cellulaires, ainsi que la progression de voies multiples, peuvent être étudiés simultanément en temps réel.
  • L’acquisition des images de façon latérale, axiale et temporelle permet de générer des données et des images 4D.
  • L’imagerie des cellules vivantes de la dynamique moléculaire génère des données qualitatives et quantitatives qui ne peuvent pas être obtenues avec les autres méthodes biochimiques.

 

Flux de travail d’imagerie et d’analyse cellulaires

Les protocoles pour la culture, l’ensemencement et le maintien des cellules varient selon les différents modèles cellulaires. Toutefois, les étapes ci-dessous décrivent un flux de travail général pour les tests d’imagerie des cellules vivantes.

 

 

  1. Mettez les cellules en plaque dans un dispositif de laboratoire de votre choix (lames, boîtes, microplaques)

  2. Traitement des cellules – Traitez les cellules avec les composés, ARNi, etc., de votre choix si cela fait partie du flux de travail du test.

  3. Coloration pour les marqueurs – Si nécessaire, marquez les cellules avec les fluorophores de votre choix (colorants fluorescents, fusions protéine fluorescente-peptides, etc.)

  4. Contrôles de l’environnement – Si l’acquisition est longue ou si le test est un test en vidéo accélérée avec cellules vivantes (continu ou discontinu), il faut alors contrôler totalement l’environnement, notamment les gaz, la température et l’humidité.

  5. Acquisition de l’image des cellules – Placez la plaque dans le système d’imagerie automatisé et commencez à effectuer l’acquisition des images des cellules vivantes

  6. Analyser l’image des cellules – Utiliser le logiciel d’analyse d’imagerie cellulaire pour effectuer une analyse quantitative des images des cellules vivantes
     

 

Système d’imagerie de cellules vivantes

Les instruments d’imagerie de cellules vivantes permettent de réguler les conditions environnementales afin de maintenir la santé et la viabilité des cellules tout en surveillant la dynamique moléculaire et cellulaire de la cellule unique au niveau moléculaire. De l’étude des événements de cinétique rapide à la réalisation de tests séquentiels à long terme, l’imagerie automatisée de cellules vivantes permet d’observer directement les processus biologiques dynamiques et de générer de nombreuses informations cellulaires.

  • Les capacités d’imagerie sans marquage à fond clair et d’imagerie par fluorescence multicolore offrent la flexibilité nécessaire aux nombreuses applications d’imagerie de cellules vivantes
  • Les vitesses d’acquisition élevées permettent d’étudier les événements de cinétique rapide, tels que l’oscillation du calcium dans les cardiomyocytes.
  • Les importantes capacités de mise au point des instruments d’imagerie automatisée de cellules vivantes permettent de maintenir une mise au point optimale pendant toute l’acquisition, ce qui est essentiel pour obtenir des données d’imagerie de cellules vivantes précises.

 

Applications et tests

Les avancées des microscopes automatisés avec chambres de contrôle environnemental intégrées et les avancées de la technologie avec protéine fluorescente et fluorophores de synthèse permettent une meilleure étude des processus biologiques des cellules vivantes.

Nos systèmes d’analyse et d’imagerie à haut contenu d'informations, grâce à leur très grande flexibilité, vous permettent de faire évoluer facilement votre système en fonction de vos recherches. Ces systèmes proposent des options et des modules adaptés à vos recherches spécifiques, notamment différents objectifs, filtres, modes d’imagerie et contrôle de l’environnement. Voici certains des tests et applications utilisant ces fonctions essentielles pour la recherche par imagerie de cellules vivantes :

Flux de travail d’imagerie et d’analyse de cellules vivantes

Le flux de travail d’imagerie de cellules vivantes décrit est un exemple général d’un test séquentiel à long terme continu sur cellules vivantes. Ce flux de travail décompose les étapes de l’ensemencement des cellules à l’analyse des images et met en avant les matériels et instruments nécessaires pour réaliser le test sur cellules vivantes, notamment un système d’imagerie haut contenu automatisé et un logiciel d’imagerie et d’analyse cellulaires.

 

Flux de travail d’imagerie et d’analyse de cellules vivantes
 
Ensemencement de cellules

ENSEMENCEMENT DE CELLULES

Ensemencez les cellules adhérentes ou en suspension dans l’appareil de laboratoire de votre choix (boîtes de Petri, lames de culture ou microplaques). Incubez les cellules dans des conditions de culture normales (à savoir, 37 °C, 5 % de CO2). Pour les cellules adhérentes, l’incubation des cellules ensemencées pendant une nuit permet largement la fixation et la croissance des cellules.

Plaques à 96 ou 384 puits

Plaques à 96 ou 384 puits

La plupart des cultures cellulaires pour le criblage haut débit et haut contenu sont exécutées avec des microplaques à 96 ou 384 puits.

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Spectres
Traitement avec des composés

TRAITEMENT AVEC DES COMPOSÉS

Si le protocole l’exige, traitez les cellules avec des composés d’intérêt.

Des composés peuvent être ajoutés aux cellules pendant plusieurs minutes ou plusieurs jours selon le mécanisme d’action des composés et la réponse biologique étudiée. Par exemple, les tests d’apoptose ou d’internalisation des récepteurs requièrent généralement des périodes d’incubation plus courtes, tandis que les tests de cytotoxicité à paramètres multiples requièrent des périodes plus longues. Un traitement plus long des composés peut nécessiter le remplacement des composés pendant l’incubation

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Coloration pour les marqueurs

COLORATION POUR LES MARQUEURS

Les cellules vivantes peuvent être colorées avec divers fluorophores ou transfectées/transduites avec des concepts contenant des fusions protéine fluorescente-peptides. Les instructions du fabricant doivent être suivies lors de la coloration. La coloration n’est pas nécessaire pour toutes les applications avec cellules vivantes et l’imagerie et l’analyse sans marquage permettent de suivre et de surveiller les cellules en fond clair uniquement.

Plaques à 96 ou 384 puits

Kits d'essai

Kits de test robustes et faciles à utiliser pour les recherches en sciences de la vie, la découverte et le développement de médicaments et les tests biologiques. Nos kits de test sont optimisés pour une utilisation sur nos instruments. Criblez davantage de composés plus tôt dans le processus de découverte de médicaments et permettez la caractérisation d’un profil complet concentration-réponse des composés analysés.

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Gamme d’imagerie haut contenu Imagexpress

Gamme d’imagerie haut contenu ImageXpress

Nos systèmes d’analyse et d’imagerie à haut contenu d'informations, grâce à leur très grande flexibilité, vous permettent de faire évoluer facilement votre système en fonction de vos recherches. Ces systèmes proposent des options et des modules adaptés à vos recherches spécifiques, notamment différents objectifs, filtres, modes d’imagerie et conditions environnementales.

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Configurer les paramètres de contrôle environnemental

CONFIGURER LES PARAMÈTRES DE CONTRÔLE ENVIRONNEMENTAL

Après avoir ajouté des colorants et des composés, placez la plaque dans l’instrument d’imagerie souhaité ayant des capacités de contrôle de l’environnement, comme les gaz (CO2, O2), la température et l’humidité.

Pour les tests en vidéo accélérée à long terme, il est essentiel de maintenir un environnement physiologique naturel afin de garantir la santé des cellules vivantes et de prévenir la dérive de mise au point pendant l’acquisition en vidéo accélérée.

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Acquisition d’une image de cellules vivantes

ACQUISITION D’UNE IMAGE DE CELLULES VIVANTES

Pour les acquisitions en vidéo accélérée continues, configurez la durée totale pour la série et les intervalles d’imagerie, à savoir, une image toutes les heures pendant 24 heures.

Les acquisitions discontinues en vidéo accélérée peuvent être réalisées à l'endroit où la plaque est mise et sortie de l’incubateur et évaluées par imagerie à différents points de capture dans le temps.

ImageXpress Pico automatisé

Système d’imagerie cellulaire automatisé

Le système d’imagerie cellulaire automatisé ImageXpress® Pico est bien plus qu’un microscope numérique, car il associe l'imagerie de haute résolution à une analyse puissante. Que vous utilisiez l’imagerie par fluorescence ou des analyses en fond clair, l’imageur automatisé propose de nombreux protocoles préconfigurés pour les tests cellulaires pour réduire la courbe d’apprentissage afin que vous puissiez commencer à réaliser vos expériences rapidement.

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Logiciel CellReporterXpress

Imagerie cellulaire Logiciel d'acquisition et d'analyse

Le logiciel d'analyse et d'acquisition d'images automatisées CellReporterXpress fonctionne avec les systèmes ImageXpress® Pico. Il possède une interface simple à utiliser pour réaliser l’analyse quantitative sur des images acquises à partir de la microscopie automatisée. Le logiciel, qui permet l’analyse répartie d’images avec un débit supérieur, est idéal pour l’imagerie microscopique de mise à l’échelle avec des lames ou des microplaques.

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Analysez les images de cellules vivantes

ANALYSEZ LES IMAGES DE CELLULES VIVANTES

Analysez les images avec un logiciel d’analyse d’imagerie cellulaire afin de générer des affichages multiparamétriques des réponses biologiques étudiées. Il est possible de générer et d’examiner des données de cinétique pour les acquisitions en vidéo accélérée.

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Ressources sur l’imagerie de cellules vivantes

Produits et services connexes