細胞培養解析装置 CultureScanner CS-1

細胞を正しく作る、を管理する第一歩

CultureScanner CS-1は、細胞製造工程における細胞の光学情報を記録・蓄積し、そのデータをもとに製造工程の確認を行うことを目的としています。将来的に、様々な他の工程管理情報と統合・管理することで、細胞製品としての品質を担保することを目指します。

  1. 細胞の定量的な情報を取得できます
    ホログラフィーを活用した光学系を用いることで、位相と強度という独立したデータの取得が可能になります。
    また、位相データからは、光学厚みという定量的な情報が取得可能です。
  2. 再現性よく、簡単にデータを取得できます
    光学調整が不要なため、作業者によるデータのバラつきがありません。
    データ取得は、培養プレートを装置にセットし、短時間※で完了します。
  3. 細胞培養の履歴を管理できます
    ホログラフィーデータを保存することで、過去にさかのぼって注目する箇所を画像化し、解析することが可能です。

※ 6wellプレート1枚 約10分

測定原理

光学系の特長

CultureScanner CS-1は、IHM（In-line Holographic Microscopy）方式を用いた細胞培養解析装置です。

IHM方式では、光源はレーザーでレンズは用いません。レーザーを照射し、細胞を透過した光(細胞透過光)と細胞周囲を透過した光(周辺光)の干渉光をイメージセンサーで検出します。イメージセンサーで検出した光は結像していません(干渉縞)。そこで、センサー面から細胞面への干渉光の伝播を逆計算して、IHM強度像とIHM位相像を作成します。

IHM方式は、レンズを用いない単純な光学系のため、装置本体の小型化を実現しています。また、位相/強度のデータが得られるため、多くの情報を取得することできます。

測定原理模式図

 

光学厚みとは

細胞透過光は、細胞内外との屈折率差に起因して、周辺光より位相が遅れます。その位相の遅れの値（光路長差）を光学厚みと呼びます。

光学厚みの生物学的意味

屈折率差は、乾燥たんぱく質の密度に比例することが知られています(R Baber, Nature 1952) 。たんぱく質の濃度分布を細胞厚みで積分するため、光学厚みは乾燥たんぱく質の平面濃度を表します。

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