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Ovizio實時無標(biāo)記三維全息活細胞培養(yǎng)監(jiān)測分析成像系統(tǒng) 

Ovizio實時無標(biāo)記三維全系細胞監(jiān)測成像分析系統(tǒng)平臺為生物成像研究開辟了新紀(jì)元。三維計算全息技術(shù)所包含的數(shù)據(jù)處理使研究者獲得豐富的量化信息，這些信息包含著非介入實時條件下的細胞或微生物結(jié)構(gòu)。其技術(shù)基礎(chǔ)是**的微分數(shù)字全息顯微鏡。這種獨特的技術(shù)可對細胞進行實時、無標(biāo)記、非侵害、監(jiān)測分析，也可以對多層細胞培養(yǎng)提供實時的監(jiān)控。與傳統(tǒng)的光學(xué)顯微鏡只記錄光學(xué)強度相比，數(shù)字全息顯微(DHM)還可以存儲與光的相位以及樣品的光學(xué)厚度相關(guān)的數(shù)據(jù)，應(yīng)用這些數(shù)據(jù)即可以進行定量成像應(yīng)用和自動化分析。全息技術(shù)的基本原理是物體反射的光波與參考光波相干疊加產(chǎn)生干涉條紋，被記錄的這些干涉條紋稱為全息圖。全息圖在一定的條件下再現(xiàn) ，便可重現(xiàn)原物體逼真的三維像。微分數(shù)字全息技術(shù)利用局部相干光（低功率，非侵入性的LED光源）可以帶來更高的圖像穩(wěn)定性，也大大縮小了儀器的的尺寸，使得儀器可以應(yīng)用的場景更多。數(shù)字全息技術(shù)可以實現(xiàn)多重成像，比如可以構(gòu)造強度圖像，定量相位圖像和覆蓋物體的形狀和密度的3D圖像。 
該平臺上監(jiān)控實時多層細胞，并測量細胞計數(shù)和每層細胞的活性分析。該平臺使用Ovizio的OsOne軟件進行完全自動化的運算，非常易于操作。作為一種非常新穎的以量化和數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的成像技術(shù)，其可以幫助科學(xué)家大大簡化研究工作。

Ovizio實時無標(biāo)記三維全息活細胞培養(yǎng)監(jiān)測分析成像系統(tǒng)把細胞培養(yǎng)監(jiān)測提高到一個新維度,被廣泛應(yīng)用到追蹤定量分析細胞密度，細胞形態(tài)以及在單個細胞水平高重復(fù)性細胞活力,定量監(jiān)測分析數(shù)據(jù)復(fù)雜的細胞動力學(xué)等細胞學(xué)研究：

1. 1.定量細胞分析(Quantitative Cell Analysis)
2. 2.無創(chuàng)傷，無標(biāo)記測定(Non-Invasive, Label-Free Measurement)
3. 3.實時長時間連續(xù)三維成像(Real-Time 3D Imaging)
4. 4.兼?zhèn)滹@微鏡和流式細胞儀優(yōu)勢(Unifying Microscopy & Flow Cytometry)
5. 5.監(jiān)測范圍從培養(yǎng)皿到生物反應(yīng)器(From Petri-Dishes to Bioreactors)

6. Bringing Cell Culture Monitoring to a New Dimension

   • Quantitative Cell Analysis
   • Non-Invasive, Label-Free Measurement
   • Real-Time 3D Imaging 
   • Unifying Microscopy & Flow Cytometry
   • From Petri-Dishes to Bioreactors

Ovizio實時無標(biāo)記三維全息活細胞培養(yǎng)監(jiān)測分析成像系統(tǒng)目前包括iLine F、iLine S、iLine M、QMod四款儀器，對應(yīng)不同的應(yīng)用場合,
其亮點概括如下：

—實時、在線、非侵入、進行懸浮細胞培養(yǎng)監(jiān)控的三維全息監(jiān)測成像分析，*大限度捕獲懸浮細胞培養(yǎng)過程。 
 
iLine F簡介： 
該系統(tǒng)可以在線、實時無標(biāo)記、非侵入三維全息監(jiān)測生物反應(yīng)器中懸浮細胞的培養(yǎng)狀態(tài)，對細胞進行無標(biāo)記狀態(tài)下的細胞密度測量、細胞活性監(jiān)測測量，給用戶提供****的體驗?？梢越档瓦\營成本高達50％，整個過程無需采樣，培養(yǎng)的液體經(jīng)過無菌BioConnect與發(fā)酵罐連接，之后再通過連接線直接與ILINE F連接即可。 
iLine F通過一個特定連接裝置與與生物反應(yīng)器連接，該裝置簡稱BioConnect，是一種無菌閉環(huán)一次性流控系統(tǒng)。通過該系統(tǒng)細胞被泵出生物反應(yīng)器，之后通過一個新穎的泵送系統(tǒng)，流過的保持恒溫環(huán)境下的攝像裝置，儀器拍攝到細胞的全息圖后細胞被送回到生物反應(yīng)器中。整個過程細胞懸液始終保持隔離狀態(tài)，發(fā)酵罐不會污染。得到的全息圖經(jīng)過軟件分析可以計算細胞密度和細胞活力。 
該系統(tǒng)特點： 
① 在線監(jiān)測生物反應(yīng)器(On-line bioreactor monitoring)
②活細胞密度測量(Viable cell density measurement)
③ 無標(biāo)記(Label--free)
④ 降低運營成本高達50％(Reduced operational costs up to 50%)
⑤ 無需采樣，無需樣品制備(No sampling,no sample preparation)
⑥ 無創(chuàng)細胞(Non-invasive)
⑦無污染，環(huán)境友好（Environmental-friendly） 
⑧實時連續(xù)監(jiān)測分析（Continuous,real-time） 
⑨三維全息全方位監(jiān)測成像分析 
該系統(tǒng)可以跟蹤： 
1）細胞密度 
2）細胞活力 
3）細胞形態(tài)學(xué) 
4）培養(yǎng)和收獲時間 
5）從死細胞中區(qū)分活細胞 
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在3L玻璃反應(yīng)器中培養(yǎng)過程分析 

培養(yǎng)罐中培養(yǎng)過程活細胞密度的分析 
通過間歇方法培養(yǎng)91小時后，通過OsOne測定活細胞數(shù)量是11.71 X 10E6每毫升，活細胞密度94.8％ 。計算已經(jīng)由OsOne軟件執(zhí)行，每個小區(qū)由一個紅色線輪廓。活細胞以標(biāo)記為綠色，而死細胞的標(biāo)志是一個紅色斑點，位于畫面的左下方的單個參數(shù)直方圖給出了培養(yǎng)過程中的泡孔直徑。用戶可以選擇在這個柱狀圖顯示參數(shù)。

iLine F組成部分： 
1)光學(xué)細胞分析儀 
該ILINE F已經(jīng)被專門用來監(jiān)測懸浮細胞在攪拌的生物反應(yīng)器中。該系統(tǒng)可以通過一個**的一次性流控系統(tǒng)被連接到生物反應(yīng)器。
2)BioConnect? 接口 
該ILINE F顯微鏡通過一次性和可高壓**流控系統(tǒng)連接到該生物反應(yīng)器中，細胞經(jīng)由**隔膜泵泵送，應(yīng)用心臟的原理和旨在保持細胞完整性。
3)BioConnect
細胞流通過一個溫控的環(huán)境中的攝像裝置連續(xù)成像。在細胞的全息圖已被捕獲后，將細胞流回生物反應(yīng)器。

-強大多層容器的細胞融合監(jiān)控系統(tǒng) 

iLine M主要用于監(jiān)測以下參數(shù):
細胞計數(shù) 
細胞形態(tài) 
細胞融匯(cell confluency)程度 
ILine M系統(tǒng)特點：

②活細胞密度測量(Viable cell density measurement)
③ 無標(biāo)記(Label--free)
④ 降低運營成本高達50％(Reduced operational costs up to 50%)
⑤ 無需采樣，無需樣品制備(No sampling,no sample preparation)
⑥ 無創(chuàng)細胞(Non-invasive)
⑦無污染，環(huán)境友好（Environmental-friendly） 
⑧實時連續(xù)監(jiān)測分析（Continuous,real-time） 
⑨三維全息全方位監(jiān)測成像分析

3T3-L1前脂肪細胞和3T3- L1脂肪細胞 
 
24孔板中培養(yǎng)的鼠的RAW 264.7及巨噬細胞 
通過3D成像的巨噬細胞的細胞形態(tài)觀察。小鼠巨噬細胞孵育22小時后，顯示出其中的天然低密度脂蛋白（LDL）（左）。右圖顯示的巨噬細胞培養(yǎng)產(chǎn)生的過氧化物酶以及氧化低密度脂蛋白（LDLMOX）。 
該ILINE M提供結(jié)合獨特的功能可以與多層細胞培養(yǎng)容器中連接使用對多層細胞進行監(jiān)測（通常很難在普通顯微鏡觀察），用于監(jiān)測貼壁細胞的生長狀況，如T-型瓶，多孔板，多孔載玻片等...
?康寧HYPERFlask?系列產(chǎn)品 
?康寧CellSTACK?系列產(chǎn)品 
? NUNC?Cell Factory Systems?系列產(chǎn)品 
ILINE M主要用于監(jiān)測以下參數(shù) 
細胞計數(shù) 
細胞形態(tài) 
細胞融匯(cell confluency)程度（用來形容培養(yǎng)細胞狀態(tài)時可理解成“擁擠狀態(tài)”。）?

*高可重復(fù)脆弱細胞匯合監(jiān)測(The Highest Reproducibly Of Fragile Cell Confluency Monitoring) 

MSC（Human Meschenchymal stem cells）細胞的3D成像和自動檢測，每個小區(qū)中用紅色線和綠色斑點突出的活菌，暗灰色地帶表明沒有菌落的表面 
iLine S被設(shè)計用于監(jiān)控多層生物反應(yīng)器，可對許多不同的貼壁細胞進行監(jiān)測。這個平臺的可與ATMI的Lifesciences Integrity和Xpansion產(chǎn)品組合，這是一種具有對多層細胞進行培養(yǎng)功能的多片生物反應(yīng)器。iLine S也被可與與其他多層培養(yǎng)容器結(jié)合使用，以達到對多層貼壁細胞進行監(jiān)控的目的，比如HYPERFlask，康寧CellSTACK，NUNCCellFactorySystems系列產(chǎn)品等。 
iLine S主要用于監(jiān)測以下參數(shù) 
細胞計數(shù) 
細胞形態(tài) 
細胞融匯(cell confluency)程度 
ILine S系統(tǒng)特點：

⑥ 無創(chuàng)細胞(Non-invasive)
⑦無污染，環(huán)境友好（Environmental-friendly） 
⑧三維全息全方位監(jiān)測成像分析

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QMOD：將全息和熒光顯微鏡整合在一個系統(tǒng)中 

全息技術(shù)和熒光成像同時分析藻類細胞的脂質(zhì)積累 

QMOD獲得的硅藻息圖 
QMOD獲得的（A）的全息圖，這種全息圖同時包含光強度信息（B）和相位信息（C）的代表對象的光學(xué)厚度。物體的光學(xué)厚度更清楚地顯現(xiàn)在相位圖像（D）中，可進行硅藻的偽3D可視化，厚度為0.7微米。 
QMOD模塊可將對細胞分析的準(zhǔn)確性和易用性提高到一個新的水平。其可以作為一個模塊與顯微鏡的C型接口直接相連（C型接口一般與像機相連，一般為專用接口），該QMOD系統(tǒng)可以對培養(yǎng)皿、燒瓶和多孔板等多層透明容器直接分析，提供特別方便和快速的解決方案。通過OsOne軟件，研究人員可以自動掃描多孔板，并跟蹤監(jiān)測細胞的變化，分辨活細胞和死細胞之間的區(qū)別，為了提供*佳的分辨率，與OsOne軟件獲取的圖像還可以進行重新調(diào)整聚焦。 
此外，Ovizio QMOD模塊還可以與熒光顯微鏡（Ovizio**）的組合，QMOD模塊可以得到與全息圖重疊的熒光信號，這種獨特的研究方法能夠在生物、環(huán)境、生理、病理研究中得到應(yīng)用。該方法無需對樣品制備，也不需要特殊的試劑或者對細胞進行固定，所以其是一種對環(huán)境特別友好的實驗方法。 
該QMOD模塊已經(jīng)在*常用的顯微鏡，如蔡司Axioplan，尼康Labophot2，尼康的EclipseTS100-F，徠卡DMIRB或奧林巴斯AX70試驗成功。
QMOD主要用于監(jiān)測以下參數(shù)

2、系統(tǒng)優(yōu)勢 
Ovizio三維全息成像系統(tǒng)可以以納米級的精度對細胞、**或者顆粒對象進行分析，通過得到對象的三維全息指紋數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)之間的差異性，可以分析不同類型的細胞之間的區(qū)別，分析細胞是活的還是死的，分析它屬于癌細胞還是健康的細胞。傳統(tǒng)的對細胞進行分析的方法是加入著色染料然后進行觀測，這種方法誤差較大，且耗費時間。Ovizio三維全息成像方法為非侵入性無標(biāo)記技術(shù)，檢測時間非常快，可以進行自動化的采樣分析。 
另外很多細胞、發(fā)酵、疫苗的培養(yǎng)等過程都是嚴格的無菌環(huán)境，傳統(tǒng)檢測手段一般通過取出樣品進行分析，這個過程容易進入雜菌可以造成污染，而Ovizio三維全息成像方法為隔離式分析，不需要進行樣品收集即可以實時分析。 
1.定量細胞分析(Quantitative Cell Analysis)
2.無創(chuàng)傷，無標(biāo)記測定(Non-Invasive， Label-Free Measurement)
3.實時三維成像(Real-Time 3D Imaging)
4.兼?zhèn)滹@微鏡和流式細胞儀優(yōu)勢(Unifying Microscopy & Flow Cytometry)
5.監(jiān)測范圍從培養(yǎng)皿到生物反應(yīng)器(From Petri-Dishes to Bioreactors)
3、適用范圍 
數(shù)字全息的數(shù)據(jù)處理可以應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)、公共醫(yī)療和環(huán)境監(jiān)測等許多方面。這項技術(shù)已經(jīng)結(jié)合顯微鏡被廣泛應(yīng)用到生物樣品的三維可視化成像。 
使用三維感應(yīng)和成像系統(tǒng)作為基于細胞三維結(jié)構(gòu)和態(tài)的非介入自動細胞鑒別技術(shù)。生物樣品的實時、自動拍攝、分析和鑒別將有助于**診斷、環(huán)境監(jiān)測、和流行性**的早期檢測。而傳統(tǒng)的生物表征方法則需要介入、勞動強度高和耗費時間多，要求染色的方法也對細胞造成危害，還不能有效進行大規(guī)模應(yīng)用。另外，基于二維特性如樣品的形狀、大小和形態(tài)的分析并非總能令人信服，數(shù)據(jù)的誤差較多。所以，集合了三維計算成像、信息光學(xué)和DHM非常有希望在細胞（如血液或干細胞）的快速感應(yīng)、可視化和鑒定過程中作為可靠、自動和低價的工具。 
4、參數(shù)