개요

세포 형태는 세포 건강과 상태에 대한 귀중한 통찰력을 제공하며, 가장 단순한 세포 시스템에서조차 상당한 이질성이 존재합니다. 활성화 또는 분화 중 세포 하위 집단의 동적이고 표현형적인 변화를 연구하고, 세포가 치료에 어떻게 반응하는지 이해하는 것은 치료 결과를 개선하는 데 중요한 요소입니다.

세포 분석의 기존 접근 방식은 세포의 형태학적 변화를 모니터링하고 정량화하기 위한 다단계 워크플로우를 포함하거나, 약물 치료에 대한 반응을 측정하기 위해 시약 사용이 필요한 제한점을 가지고 있습니다. 이러한 제한점에는 다음과 같은 것들이 있습니다:

  • 다른 현미경 기반의 단일 실험은 샘플을 배양기에서 반복적으로 제거해야 하므로 세포 건강을 저해합니다
  • 형광 염료를 사용한 최종 지점 분석은 분석 결과에 변동성을 도입할 수 있습니다
  • 단일 메트릭 기반의 재현 가능한 웰 간 측정의 부족과 낮은 데이터 처리량은 스크리닝에 잘 확장되지 않음
  • 분석을 위해 타사 소프트웨어를 사용해야 하는 이미지 획득을 위한 시간이 많이 소요되고 비용이 많이 드는 수동 프로세스 포함 - 복잡한 데이터 처리가 필요하고 제한적이고 주관적인 정량화로 이어짐

Incucyte는 기존 접근 방식과 관련된 제한을 제거합니다.

이 제품은 레이블 없는 세포 수와 이후 영역, 편심률 또는 형광 강도를 기반으로 부착성 또는 비부착성 세포 모델의 세포별 분류를 제공하여 혼합 배양에서 하위 집단의 동적 변화를 정량화합니다.

본 제품은 인공지능(AI) 기반 이미지 분석을 사용하여 생존 세포와 사멸 세포를 무표지 방식으로 분류하는 방법을 제공합니다.

세포를 추가로 분석하기 위해, 본 제품은 Incucyte® 세포별 분석 소프트웨어 모듈 또는 AI 세포 건강 분석 소프트웨어 모듈에 추가될 수 있으며, 형태학적 변화의 자동화된 식별 및 정량화를 확장합니다. Phase HD 이미지를 사용하여 형태학적 특성에 기반한 무표지 관심 세포(예: 세포자멸 세포)를 지정하고 실시간으로 정량화할 수 있습니다. 고급 기계 학습으로 무표지 분석을 최대화하세요!

 

애플리케이션

세포별 분석

세포별 수준의 분석은 전체 집단 측정에서 얻을 수 없는 귀중하고 추가적인 생물학적 통찰력을 약속합니다. 인큐사이트® 세포별 분석 소프트웨어 모듈 및 관련 비교란성 시약은 실시간으로 집단 하위 집합의 자동화된 이미지 캡처와 객관적 분석을 제공하여 통합 솔루션을 제공합니다. 마이크로플레이트 처리량으로 모든 유형의 이질적 배양을 분석하세요!

 

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AI 세포 분석

AI를 이용한 생세포 분석은 이제 신경망을 활용하여 형광 염료 없이 머신러닝 기법과 신경망을 통해 정확하고 견고한 무표지 분석으로 생존 세포와 사멸 세포를 식별하고 측정할 수 있는 무표지 이미지를 처리합니다.

 

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고급 무표지 분류 분석 소개

이제 고급 학습 알고리즘을 사용하여 편향되지 않은 자동화된 세포 형태 변화의 식별 및 분석이 가능합니다.

무표지 이미지 분할 및 세포 모양의 다변량 분석을 통해 부착성 세포 형태의 계수 및 변화 추적. 스마트한 기본 설정을 통해 반복 가능하고 객관적인 분석을 수행하여 실험 간 결과를 일관되게 비교할 수 있습니다. Incucyte® 고급 무표지 분류 분석 소프트웨어 모듈은 형태를 기반으로 대상 집단을 간소화된 방식으로 식별하기 위한 확립된 무표지 프로토콜을 사용하는 턴키 솔루션을 제공합니다.

Incucyte® 고급 무표지 분류 분석 워크플로

Incucyte® 고급 레이블 프리 분류 분석 워크플로우는 레이블 프리 생존/사멸 분석을 실행하는 데 필요한 단계를 보여줍니다. 이미지는 Incucyte® 셀 바이 셀 또는 AI 세포 건강 분석 소프트웨어 모듈을 사용하여 자동으로 획득 및 분할됩니다. 고급 레이블 프리 분류 추가 기능을 통해 형태학적 특징을 얻고, 생존 및 사멸 대조군 웰을 사용하여 분류기를 훈련시킵니다. 그런 다음 분류기를 모든 웰과 시간점에 적용하여 이미지당 A 클래스 및 B 클래스 세포의 수와 비율을 얻습니다.

 

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주요 장점

  • - 통합 이미지 획득 및 분석을 통해 생존 대 사멸 또는 분화 상태를 식별함으로써 레이블링 시약으로 인해 발생할 수 있는 인공물을 줄여 생물학적 통찰력 개선
  • - 세포 분화의 무표지 분류를 위한 강력하고 목적에 맞는 소프트웨어를 사용하여 반복 가능한 실험 결과 달성
  • - 96- 및 384-웰 형식에서 이미지 기반 세포 형태학 분석을 위한 머신 러닝 활용, 상당한 처리량 잠금 해제
  • 단일 변수보다 더 정확하게 세포 형태를 정량화
  • 배양 상태와 세포 형태를 동시에 모니터링

형태를 기반으로 세포를 자동으로 분류하고 라벨 없이 분석

표지 시약으로 인해 발생할 수 있는 인공물을 줄여 통합된 이미지 획득 및 분석을 통해 생존 대 사멸 또는 분화 상태를 식별하여 생물학적 통찰력 개선.


라벨 없는 생존/사멸 분석은 Incucyte® Annexin V 시약 존재 하에 캄프토테신(CMP, 0.1 – 10 µM), 스타우로스포린(STP, 1 – 1000 nM), 시스플라틴(CIS, 0.5 – 50 µM)의 농도 범위로 처리하여 다양한 형태를 가진 6가지 세포 유형에서 수행되었습니다. 이미지는 Incucyte® 부착 세포 단위 분석 소프트웨어 모듈을 사용하여 획득 및 분할되었으며, 사멸 세포는 고급 라벨 없는 분류 및 형광 분류(Annexin V)를 사용하여 정량화되었습니다. 이미지는 CMP로 처리된 A549 세포, STP로 처리된 HeLa 세포, CIS로 처리된 HT1080 세포의 생존 및 사멸 형태를 보여줍니다. 고급 라벨 없는 분류 시간 경과는 72시간 동안 사멸 세포의 % 증가를, Annexin V 시간 경과는 72시간 동안 Annexin V 양성 세포의 % 증가를 보여줍니다. 두 방법의 시간 경과 및 농도 반응 곡선은 비교 가능합니다.

세포 형태의 편향되지 않은 분석 수행

세포 분화의 라벨 프리 분류를 위한 강력하고 목적에 맞는 소프트웨어를 사용하여 반복 가능한 실험 결과를 달성하세요.


라벨 프리 분화 분석은 PMA(100 nM)를 사용하여 대식세포 표현형으로 분화된 THP-1 단핵구에서 수행되었으며, Fabfluor-488로 표지된 CD11b(대식세포 마커)가 존재합니다. 이미지는 Incucyte® 부착 세포 단위 분석 소프트웨어 모듈을 사용하여 획득 및 분절되었으며, 대식세포는 고급 라벨 프리 분류와 형광 분류(CD11b) 모두를 사용하여 정량화되었습니다. 위상 HD 및 형광 혼합 이미지는 단핵구에서 대식세포로 분화하면서 형태 변화와 CD11b 발현(녹색 형광) 증가를 보여줍니다. 대식세포 비율의 시간 경과는 형태학적 변화가 CD11b 상향 조절보다 약간 앞서 시간에 따라 분화된 세포의 증가를 보여줍니다(0 - 24시간). 분화는 두 방법 모두 최대 80% 대식세포 집단으로 48시간 후 정체됩니다.

레이블 없는 표현형 스크리닝 수행

96- 및 384-웰 형식에서 이미지 기반 세포 형태학 분석을 위해 머신 러닝을 활용하여 상당한 처리량을 잠금 해제합니다.


고급 라벨 프리 분류는 세포 독성 작용제를 식별하는 데 사용되었습니다. 세포는 사멸을 유도하는 것으로 알려진 CMP(10 µM)를 사멸 대조군으로 포함하여 다양한 작용 메커니즘을 가진 14개 화합물로 96-웰 스크린에서 처리되었습니다. 사멸된 세포의 %는 고급 라벨 프리 분류를 사용하여 정량화되었습니다. 96-웰 플레이트의 심층 보기는 처리 후 72시간에 라이브(녹색) 및 사멸(빨간색) 분류 마스크를 보여주어 사용자에게 어떤 화합물과 농도가 세포 독성인지 신속한 개요를 제공합니다.

다변량 알고리즘을 사용하여 단일 변수보다 더 정확하게 세포 모양을 정량화하여 객관적이고 반복 가능한 결과를 얻으세요.

A549 세포를 CMP의 농도 범위(0.1 – 10 µM)로 처리하여 세포 사멸을 유도했습니다. 총 형태의 고급 라벨 없는 분류(다변량 분석, 왼쪽) 또는 세포 원형도를 설명하는 단일 지표(단변량 분석, 오른쪽)를 사용하여 % 사멸 세포를 정량화했습니다. 시간 경과는 각 방법에 대한 시간에 따른 % 사멸 세포를 보여줍니다. 고급 라벨 없는 분류는 예상되는 시간 및 농도 의존적 세포 사멸 증가를 나타내며, 이 시간 경과는 Annexin V 검증 연구와 비교할 수 있습니다. 세포 원형도의 단변량 분석은 72시간에 농도 의존적 % 사멸 세포 증가를 보여주지만, 용매는 시간에 따라 변화하는 높은 수준의 세포 사멸을 나타냅니다. 이 데이터는 이미지의 시각적 분석에 의해 뒷받침되지 않습니다.

형광 시약 유무에 관계없이 여러 세포 유형에서 수행된 Live/Dead 및 분화 분석, Incucyte® 세포별 또는 고급 레이블 없는 형태학적 분석을 사용하여 결과 검증. Incucyte® 고급 레이블 없는 분류 분석에서 생성된 레이블 없는 데이터는 형광 시약 및 분석 사용과 비교하여 동등하고 재현 가능한 결과를 확인했습니다.

동시에 세포 문화 건강과 세포 활성화 형태 모니터링

윤곽선은 세포 분할을 나타내고 색상은 클래스를 나타냅니다 (빨간색 = 죽은 세포, 자홍색 = 생존 분지상, 청록색 = 생존 아메보이드). iPSC 유래 미세아교세포를 96웰 플레이트에 12K 세포/웰로 파종했습니다. 세포는 정기적인 배지 교체와 함께 특정 미세아교세포 배지에서 유지되었습니다. 배양은 Incucyte®에서 모니터링되었고, Incucyte® AI 세포 건강 분석을 사용하여 생존율을 정량화했습니다. 생존 가능한 세포 집단의 특성은 고급 무표지 분류를 사용하여 수행되었으며, 분지상(휴지) 형태의 세포 비율과 아메보이드(활성화) 형태의 세포 비율을 결정했습니다. 세포는 주로 휴지 상태를 유지했지만, 배양 48시간 후 생존율이 급격히 떨어졌습니다.

주문 정보

리소스

문학 및 문서

브로슈어

Incucyte® 시약, 소모품 및 소프트웨어

애플리케이션 노트

세포 형태 하위 집단의 고급 레이블 프리 분류

1-시트

Incucyte® 세포별 및 고급 라벨 프리 형태학적 분석

컨퍼런스 포스터

기계 학습과 라벨 프리 생세포 이미징을 사용한 세포 형태 분류

Incucyte® 고급 라벨 프리 분류 프로토콜

이 프로토콜은 Incucyte® 라이브 세포 분석 시스템을 사용하여 생존 및 사멸 세포의 무표지 정량화를 위한 작업 예시를 제공합니다.

포스터

합성곱 신경망을 사용한 무표지 세포별 분할 후 강력한 형태학 기반 세포 분류

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백서

레이블 없는 라이브 세포 이미징 및 동역학 분석

신경망을 사용하는 첫 번째 소프트웨어 모듈을 포함한 레이블 없는 분석을 위한 고급 소프트웨어 도구의 개발

관련 제품 및 애플리케이션

Incucyte® 고급 레이블 프리 분류 분석 소프트웨어 모듈

인큐사이트 세포별 분석 소프트웨어 모듈

cell by cell analysis

인큐사이트 라이브 세포 분석을 위한 세포별 분석

데모, 문헌 또는 추가 정보 요청