2024 Parcours SLAS dans le laboratoire du futur

Voyage dans le laboratoire du futur : Affiches visionnaires de Molecular Devices au SLAS 2024

Molecular Devices est honoré d'être désigné comme « Laboratoire de la future société ».

Les exposants qui ont reçu la désignation Lab of the Future SLAS2024 ont démontré leur capacité à fournir des solutions qui vont au-delà de l’instrumentation automatisée seule afin de repousser les limites de la technologie actuelle et d’ouvrir de nouvelles voies dans l’intégration complète des flux de travail automatisés au sein de l’espace du laboratoire.

Découvrez six affiches qui présentent cette innovation révolutionnaire et dévoilez les dernières avancées en matière de recherche et de technologie en laboratoire. Ces affiches explorent le monde de la prise de décision basée sur l’IA, de la culture cellulaire automatisée, de la recherche sur les organoïdes et de la médecine de précision, mettant en avant le potentiel des découvertes pionnières. Découvrez l’avenir de la culture cellulaire et comment l’automatisation révolutionne la reproductibilité et la standardisation tout en découvrant la promesse des organoïdes dérivés de patients d’améliorer les résultats thérapeutiques. Nous démontrons un processus simplifié pour évaluer les effets des médicaments sur les sphéroïdes cancéreux 3D, puis nous nous penchons sur le domaine des neurosphères et leur rôle dans la modélisation de la maladie d’Alzheimer.

Revenez à l’avenir au SLAS 2024 - Lab of the Future, où la science et la technologie convergent pour façonner l’avenir de la médecine.

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Système automatisé de culture cellulaire CellXpress.ai Station de travail automatisée pour la culture reproductible d’organoïdes

Felix Spira, PhD
Responsable de l’ingénierie matérielle et des applications

Au cours des dernières années, de nombreuses publications défendent la promesse des organoïdes d’améliorer le succès des essais cliniques et de permettre la médecine personnalisée. Cependant, la recherche sur les organoïdes est confrontée à un manque de standardisation et à une variabilité élevée d’organoïde à organoïde. Ces défis, associés à des techniques de culture difficiles, entravent l’adoption plus large des technologies d’organoïdes. Pour surmonter ces limitations, nous avons développé le système automatisé de culture cellulaire CellXpress.ai .
Felix Spira présente le système automatisé de culture cellulaire CellXpress.ai

Le système CellXpress.ai est un poste de travail de production et de culture d’organoïdes hautement intégré qui intègre des technologies matérielles et logicielles de pointe à des sciences biologiques avancées pour automatiser et normaliser le processus de culture cellulaire 2D et 3D. De la maintenance, du suivi et de l’incubation à l’imagerie, l’analyse et le traitement des données, le système de culture cellulaire CellXpress.ai fournit des résultats cohérents, objectifs et pertinents d’un point de vue biologique à grande échelle. Pour aider les scientifiques à tous les niveaux de leur recherche sur les organoïdes, le système guide l’utilisateur pour configurer et exécuter les flux de travail iPSC, tumoroïdes et organoïdes dérivés de cellules souches adultes.

Comme preuve de concept, le Dr Spira démontre la culture réussie d’iPSC et d’organoïdes intestinaux humains sur plusieurs passages. Les flux de travail incluent l’ensemencement, l’alimentation et le passage des cellules/organoïdes, avec surveillance en ligne et analyse et classification des images par apprentissage machine.

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Organoïdes de cancer colorectal 3D dérivés de patients évolutifs dans des applications à haut débit

Angeline Lim, PhD
Chercheur en applications senior

De nombreux médicaments oncologiques échouent aux stades avancés du pipeline de développement de médicaments et dans les essais cliniques malgré des données prometteuses pour leur efficacité in vitro. Les modèles cellulaires 3D, en particulier les organoïdes dérivés de patients (ODP), offrent une solution prometteuse à ce problème. Des études montrent que les patients et leurs organoïdes dérivés répondent de manière similaire aux médicaments, ce qui suggère la valeur thérapeutique de l’utilisation des ODP pour améliorer les résultats thérapeutiques. Cependant, des difficultés telles que la reproductibilité, l’extrapolation et le coût des tests ont limité l’utilisation des ODP dans les pipelines traditionnels de découverte de médicaments.
Angeline Lim décrit un flux de travail automatisé de bout en bout avec des organoïdes de cancer colorectal 3D dérivés de patients

Dans cette affiche, le Dr Lim aborde les défis associés à l’utilisation des PDO et démontre leur utilité pour les applications à haut débit. Elle décrit un flux de travail automatisé de fin de traitement commençant avec des organoïdes de cancer colorectal (CCR) prêts à l’emploi développés dans un bioréacteur.

  1. Développement d'un processus semi-automatisé pour la production contrôlée de PDO. Le bioréacteur maintient un environnement qui garantit l’apport constant de nutriments et de facteurs de croissance à la culture tout en empêchant l’accumulation de toxines. Cette méthode permet la production à grande échelle d’organoïdes prêts à l’emploi, de taille uniforme et à haute viabilité.
  2. Développement de méthodes d’automatisation pour rationaliser la manipulation des tests à base d’organoïdes.
  3. Développement d’un modèle d’apprentissage profond basé sur l’image pour l’analyse
  4. Montrer l’utilisation d’une approche à haute dimensionnalité pour le profilage des organoïdes

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Une solution sans surveillance pour évaluer les effets des médicaments sur les organoïdes cancéreux dérivés de patients

Cathy Olsen, PhD
Chercheur spécialiste des applications

Les lignées cellulaires cancéreuses cultivées sous forme de cultures monocouches (2D) ont longtemps servi de substituts expérimentaux pratiques pour les cancers. Ces dernières années, la culture 3D des cellules cancéreuses, souvent associée à d’autres types de cellules dans des formats où elles peuvent former des structures multicouches, permet de nouveaux modèles pour la recherche sur le cancer qui sont considérés comme plus pertinents d’un point de vue biologique. Les organoïdes cancéreux dérivés du tissu des patients offrent aux chercheurs un système de modèle de maladie très pertinent, car il a été démontré que ces organoïdes et les patients dont ils ont été dérivés répondent de manière similaire aux médicaments.
Cathy Olsen démontre une solution sans surveillance pour évaluer les effets des médicaments sur les organoïdes cancéreux dérivés de patients

La caractérisation de la réponse des organoïdes au traitement médicamenteux candidat est un outil de recherche puissant qui fournit de nombreuses informations détaillées, mais le criblage d’un grand nombre de composés nécessite des efforts et un temps de manipulation importants. La rationalisation du procédé est importante pour l'identification rapide des composés qui peuvent être suivis par des études plus longues. Dans cette affiche, le Dr Olsen démontre les méthodes d’analyse des paramètres clés tels que la viabilité cellulaire qui permettent l’identification rapide de médicaments candidats efficaces et qui peuvent être combinés ou suivis par une analyse d’images plus complexe. Les résultats des tests de viabilité sont encore accélérés grâce à l’automatisation de la manipulation des réactifs et des plaques, ainsi qu’à des protocoles d’analyse préconfigurés.

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Automatisation du flux de travail complet pour les tests de sphéroïdes cancéreux 3D avec le système automatisé de culture cellulaire CellXpress.ai

Oksana Sirenko, PhD
Développement de tests de scientifiques seniors

Trouver des associations médicamenteuses efficaces pour traiter les patients cancéreux est essentiel au succès du traitement. Par conséquent, il est essentiel de développer des méthodes pour tester efficacement l’efficacité des médicaments afin de découvrir de nouvelles cibles thérapeutiques. Les modèles de cancer 3D sont des outils très précieux pour la recherche sur le cancer et le développement de médicaments. Toutefois, la complexité des tests 3D reste un obstacle à l’adoption de ces méthodes pour le criblage de composés.
Oksana Sirenko décrit le flux de travail automatisé pour les tests de sphéroïdes cancéreux 3D avec le système automatisé de culture cellulaire CellXpress.ai

Dans cette affiche, le Dr Sirenko décrit comment elle a automatisé le processus de culture cellulaire et les tests en point final pour mettre à l’échelle des tests cellulaires 3D complexes et le criblage des composés. Elle explique ensuite comment nous avons développé des méthodes d’automatisation de culture cellulaire en utilisant le système automatisé de culture cellulaire CellXpress.ai. Le système CellXpress.ai permet l’automatisation complète des tests 2D ou 3D pour des flux de travail complexes et prolongés et fournit un placage, un passage, des échanges de milieux et une surveillance des organoïdes automatisés, ainsi que des tests de traitement des composés et des tests en point final.

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Prathyushakrishna Macha, PhD
Oksana Sirenko, PhD

Les organoïdes 3D neuronaux issus de cellules souches pluripotentes induites humaines (iPSC) constituent une technologie en développement rapide avec un grand potentiel de compréhension du développement du cerveau et des maladies neuronales. Une approche parallèle prometteuse consiste à assembler des structures similaires à celles des sphéroïdes 3D ou « neurosphères » en utilisant des combinaisons définies de cellules dérivées d’iPSC humaines entièrement différenciées en triculture, y compris les neurones glutamatergiques, les neurones GABAergiques et les astrocytes.
Oksana Sirenko discute de la caractérisation fonctionnelle des neurosphères 3D saines et liées à la maladie d’Alzheimer

Téléchargez notre affiche pour découvrir comment ce système biologique de neurosphères 3D assemblées à partir de types de cellules dérivées d’iPSC humaines démontre un outil prometteur pour la modélisation des maladies et les tests des composés.

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Transformez les complexités de la culture cellulaire 3D en une science fiable et traduite : Automatisation de la culture d’organoïdes 3D et de l’analyse d’organoïdes.

Oksana Sirenko, PhD
Développement de tests de scientifiques seniors

L’attrition dans le pipeline thérapeutique peut souvent être attribuée à un manque d’efficacité translationnelle de la phase préclinique à la clinique. Les organoïdes sont très prometteurs en tant qu’élément révolutionnaire dans la modélisation des maladies et le criblage des médicaments, car ils ressemblent mieux à la structure et à la fonctionnalité des tissus, et montrent des réponses plus prédictives aux médicaments. Toutefois, les défis associés à l’adoption pratique des organoïdes, tels que la complexité des tests, la reproductibilité et la capacité à s’adapter ont limité leur adoption généralisée comme méthode de criblage primaire dans la découverte de médicaments.
Oksana Sirenko présente les résultats de l’automatisation de la culture d’organoïdes 3D et de l’analyse d’organoïdes

Pour réduire les goulots d’étranglement associés aux protocoles manuels laborieux, nous avons développé le système automatisé de culture cellulaire CellXpress.ai . Cette solution révolutionnaire automatise l’intégralité du processus de culture d’organoïdes pour des flux de travail complexes et prolongés. Le système CellXpress.ai utilise l’apprentissage machine pour gérer de manière autonome l’échange de milieux, le placage, le passage, la surveillance des organoïdes, les tests en point final et l’analyse d’images complexes. Ici, nous présentons les résultats de l’automatisation de plusieurs protocoles d’organoïdes couramment utilisés, notamment la culture d’organoïdes 3D dans des dômes de matrice ou dans des plaques à faible fixation.

Ici, le Dr Sirenko présente les résultats de l’automatisation de plusieurs protocoles d’organoïdes couramment utilisés, notamment la culture d’organoïdes 3D dans des dômes de matrice ou dans les plaques à faible fixation.

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L’avenir de la culture cellulaire appuyé par l’apprentissage automatique (machine learning) et la science axée sur les données.

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