scanR – system wysokoprzepustowej mikroskopii obrazowej

Współczesne laboratoria biotechnologiczne i badawcze coraz częściej wymagają narzędzi zdolnych do automatycznego obrazowania komórek i analizowania dużych zestawów danych obrazowych. W odpowiedzi na tę potrzebę firma Olympus / Evident Scientific opracowała system scanR High Content Screening Station („scanR”). System ten łączy klasyczną mikroskopię z zaawansowanym oprogramowaniem i automatyzacją, co pozwala na realizację analiz typu „high-content” (HCS) — czyli obrazowania i analizy wielu parametrów komórkowych w dużej skali.

System scanR znajduje zastosowanie w różnych obszarach badań biologicznych, m.in.:

• odkrywaniu leków i testowaniu związków chemicznych – potrafi pokazać efekty molekularne w komórkach i zmiany wywołane farmakologicznie;
• analizie obrazowej komórek adherentnych i nieadherentnych, preparatów w płytkach wielodołkowych, szkiełek, szalek Petriego lub innych naczyń niestandardowych;
• prowadzeniu eksperymentów in vitro w czasie rzeczywistym („live cell imaging”) dzięki modułom inkubacji, kontroli warunków i wielokanałowej fluorescencji;
• wprowadzeniu algorytmów sztucznej inteligencji / głębokiego uczenia (deep learning) w analizie obrazów – m.in. wykrywanie i segmentacja jąder komórkowych, komórek, pęcherzyków itp., co poprawia szybkość i dokładność analizy.

Dzięki temu użytkownicy mogą przeprowadzić wielowymiarową analizę obrazową typu: lokalizacja białek, transport wewnątrzkomórkowy, analiza rzadkich zdarzeń, kolokalizacja markerów – w sposób zautomatyzowany i przy stosunkowo wysokiej przepustowości.

Budowa systemu i główne funkcjonalności systemu scanR:

• Modularna konstrukcja: układ mikroskopu odwróconego w pełni zautomatyzowanego, co umożliwia skanowanie dużych obszarów i wielu próbek w różnych technikach obserwacji.
• Wielokanałowa fluorescencja i źródło światła wysokiej mocy — co pozwala na szybkie przełączanie kanałów, jednoczesne rejestrowanie wielu markerów fluorescencyjnych oraz minimalizację procesu wypalania preparatu.
• Oprogramowanie scanR Acquisition + scanR Analysis: umożliwia automatyczne akwizycje obrazu, a potem zaawansowaną analizę obrazową: segmentację obiektów (jąder, komórek, organelli), ekstrakcję wielu parametrów (>100 możliwych dla jednego obiektu) oraz wizualizację wyników w formacie podobnym do cytometrii obrazowej – wykresy, bramki („gating”), populacje komórkowe.
• Integracja z inkubatorami oraz systemami kontroli warunków środowiskowych (temperatura, CO₂), a także możliwość pracy w czasie rzeczywistym, co ma kluczowe znaczenie podczas badania dynamicznych procesów zachodzących w żywych komórkach.

System scanR stanowi pomost pomiędzy klasyczną mikroskopią, która zapewnia szczegółowy obraz, lecz jest zazwyczaj manualna i niskoprzepustowa, a cytometrią przepływową, która umożliwia analizę dużej liczby zdarzeń, jednak nie dostarcza informacji o morfologii komórek ani ich lokalizacji w preparacie. Jak podkreślają użytkownicy, scanR łączy zalety obu metod – wysoką przepustowość z możliwością analizy obrazów komórek przy zachowaniu informacji o ich morfologii i położeniu.

Dzięki algorytmom sztucznej inteligencji system może szybko dostosować się do specyfiki danego eksperymentu, a następnie automatycznie analizować kolejne próbki bez konieczności ręcznej interwencji. Zwiększa to powtarzalność wyników oraz ogranicza ryzyko błędów operatora.

🔹Przyspieszenie badań dzięki pełnej automatyzacji,

🔹Zwiększenie powtarzalności i wiarygodności wyników,

🔹Ograniczenie błędów wynikających z ręcznej analizy,

🔹Możliwość prowadzenia wielkoskalowych badań przesiewowych,

🔹Łatwa analiza dużych zbiorów obrazów biologicznych.

System scanR przeznaczony jest dla:

• laboratoriów biologii komórki,
• jednostek naukowych i badawczo-rozwojowych,
• firm farmaceutycznych i biotechnologicznych,
• laboratoriów prowadzących badania przesiewowe,
• ośrodków zajmujących się odkrywaniem nowych leków.

Typowe zastosowania:

• High Content Screening (HCS),
• High Content Analysis (HCA),
• badania biologii komórki,
• analiza hodowli komórkowych,
• badania ekspresji białek,
• analiza translokacji białek,
• badania cytotoksyczności,
• testy żywotności komórek,
• analiza cyklu komórkowego,
• badania apoptozy,
• odkrywanie i rozwój nowych leków,
• badania w biologii molekularnej,
• analiza organoidów i modeli 3D.

• Sprzętowy autofocus IR TruFocus™,
• Dekonwolucja TruSight™ 2D i 3D,
• Moduły AI TruAI™,
• Konfokalny moduł Spinning Disk,
• Inkubacja CO₂, temperatury i wilgotności,
• Automatyczny podajnik mikropłytek,
• Integracja z robotami laboratoryjnymi,
• Moduły TIRF i FRAP.