คุณกำลังบันทึกพฤติกรรมเซลล์ หรืออาร์ติแฟกต์จากการทดลอง?
ในการถ่ายภาพเซลล์มีชีวิตระยะยาว การเปลี่ยนแปลงด้านสัณฐานวิทยา การเคลื่อนที่ หรือการเพิ่มจำนวน ไม่ได้มีต้นกำเนิดจากตัวเซลล์เองเสมอไป
ความผันผวนของอุณหภูมิ การเคลื่อนย้ายตัวอย่างซ้ำๆ การเลื่อนของโฟกัส ตำแหน่งการถ่ายภาพที่ไม่สอดคล้องกัน และการเปิดรับแสงฟลูออเรสเซนต์มากเกินไป ล้วนส่งผลกระทบต่อผลลัพธ์ได้ทั้งสิ้น
เพื่อให้ได้ข้อมูล time-lapse ที่เชื่อถือได้ จำเป็นต้องควบคุมตัวแปรทางเทคนิคหลายประการตลอดการทดลอง
1. ความเสถียรของสภาพแวดล้อม
การเคลื่อนย้ายภาชนะเพาะเลี้ยงไปมาระหว่างตู้บ่มเชื้อกับกล้องจุลทรรศน์ทั่วไปซ้ำๆ อาจรบกวนสมดุลของอุณหภูมิและก๊าซ การจับต้องบ่อยครั้งยังเพิ่มความเสี่ยงต่อการปนเปื้อนด้วย
การเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อมเหล่านี้สามารถส่งผลต่อการยึดเกาะ สัณฐานวิทยา การเพิ่มจำนวน และการเคลื่อนที่ของเซลล์ ในการทดลองที่กินเวลาหลายชั่วโมงหรือหลายวัน แม้การรบกวนเพียงเล็กน้อยก็อาจสะสมและลดความสามารถในการเปรียบเทียบระหว่างจุดเวลาต่างๆ ได้
ดังนั้น การถ่ายภาพจึงควรทำโดยรบกวนสภาพแวดล้อมการเพาะเลี้ยงที่ตั้งไว้ให้น้อยที่สุด
2. ความสามารถในการทำซ้ำของตำแหน่งและโฟกัส
การวิเคราะห์แบบ time-lapse จำเป็นต้องถ่ายภาพบริเวณตัวอย่างและระนาบโฟกัสเดิมซ้ำๆ
ในการทดลองแบบ multiwell การจัดตำแหน่งด้วยมืออาจทำให้ขอบเขตภาพแตกต่างกัน การเลื่อนของโฟกัสยังอาจเปลี่ยนขอบเขตของเซลล์ ความเปรียบต่างของภาพ และค่า confluence ที่วัดได้ ทำให้แยกแยะการเปลี่ยนแปลงทางชีววิทยาออกจากความแปรผันของการถ่ายภาพได้ยาก
การจัดตำแหน่ง XYZ แบบมอเตอร์ พิกัดที่กำหนดไว้ล่วงหน้า และระบบโฟกัสอัตโนมัติ ช่วยเพิ่มความสามารถในการทำซ้ำของการเก็บภาพ โดยเฉพาะเมื่อต้องบันทึกหลายหลุมและหลายตำแหน่งในแต่ละรอบ
3. ความครอบคลุมของตัวอย่างที่เป็นตัวแทน
เซลล์แทบจะไม่กระจายตัวอย่างสม่ำเสมอทั่วทั้งหลุมเพาะเลี้ยง ดังนั้น การมองเพียงขอบเขตภาพเดียวอาจให้ภาพของตัวอย่างที่ไม่ครบถ้วนหรือมีอคติ
การถ่ายภาพหลายจุดสามารถเก็บข้อมูลจากหลายตำแหน่งที่กำหนดไว้ล่วงหน้าได้ ขณะที่การสแกนพื้นที่ที่เลือกและการต่อภาพสามารถขยายขอบเขตการสังเกตให้กว้างกว่าขอบเขตภาพเดียวของกล้องจุลทรรศน์
วิธีนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับ:
- การวัดความหนาแน่นของเซลล์ (confluence)
- การทดสอบรอยข่วน (scratch-wound assay)
- การศึกษาการเคลื่อนที่ของเซลล์
- การเปรียบเทียบการทดสอบในแผ่น multiwell
- การติดตามการเติบโตของออร์แกนอยด์
4. ความละเอียดเชิงเวลาและการเปิดรับแสงฟลูออเรสเซนต์
ช่วงเวลาในการเก็บภาพต้องสอดคล้องกับความเร็วของกระบวนการทางชีววิทยา
ช่วงเวลาสั้นให้ความละเอียดเชิงเวลาสูงขึ้น แต่สร้างข้อมูลมากขึ้นและเพิ่มการรับแสง ในงานทดลองฟลูออเรสเซนต์ การส่องสว่างมากเกินไปอาจทำให้เกิดการฟอกสีเรืองแสง (photobleaching) สัญญาณลดลง หรือเกิดผลกระทบจากความเป็นพิษต่อแสง (phototoxicity)
สามารถใช้การถ่ายภาพแบบเฟสคอนทราสต์สำหรับการติดตามตรวจสอบตามปกติแบบไม่ต้องติดฉลาก ขณะที่ช่องฟลูออเรสเซนต์จะเพิ่มได้ก็ต่อเมื่อต้องการระบุเซลล์หรือโครงสร้างที่ติดฉลากแล้วเท่านั้น
ควรปรับเวลาเปิดรับแสง ความเข้มของแสง และความถี่ในการเก็บภาพให้เหมาะสมก่อนเริ่มการบันทึกระยะยาว
MCS31 ตอบโจทย์ความต้องการเหล่านี้อย่างไร
ระบบสแกนและวิเคราะห์เซลล์มีชีวิต MSHOT MCS31 ได้รับการออกแบบให้ทำงานภายในตู้บ่มเพาะเลี้ยงเซลล์ที่เข้ากันได้ เซลล์สามารถคงอยู่ในสภาวะการเพาะเลี้ยงที่ตั้งไว้ได้ ขณะที่ระบบทำการถ่ายภาพ time-lapse โดยอัตโนมัติ
MCS31 รองรับขวดเพาะเลี้ยง จานเพาะเลี้ยง และแผ่น multiwell ตั้งแต่ 6 ถึง 384 หลุม ทำให้สามารถรองรับได้ทั้งการเพาะเลี้ยงเซลล์ทั่วไปและการทดลองเปรียบเทียบในแผ่น multiwell
ความสามารถด้านการถ่ายภาพประกอบด้วย:
- การจัดตำแหน่ง XYZ แบบมอเตอร์
- โฟกัสอัตโนมัติ
- การเก็บภาพหลายจุด
- การสแกนพื้นที่ที่เลือกและการต่อภาพ
- การสลับเลนส์วัตถุคู่แบบมอเตอร์
- การถ่ายภาพแบบเฟสคอนทราสต์
- ช่องสัญญาณฟลูออเรสเซนต์สีน้ำเงิน เขียว และ UV
นักวิจัยสามารถกำหนดหลุม ตำแหน่ง ช่องสัญญาณ และช่วงเวลาในการเก็บภาพได้ตามการออกแบบการทดลอง จากนั้นระบบจะกลับไปยังตำแหน่งที่เลือกไว้โดยอัตโนมัติในทุกรอบการเก็บภาพ
ซอฟต์แวร์ในตัวรองรับ:
- การนับเซลล์
- การวิเคราะห์ความหนาแน่นของเซลล์
- การวิเคราะห์การทดสอบรอยข่วน (scratch-wound assay)
- การวิเคราะห์ความมีชีวิตของเซลล์
- การถ่ายภาพ time-lapse และการสร้างวิดีโอ
- การควบคุมขอบเขตภาพ
- การแจ้งเตือนทางอีเมล
นอกจากนี้ยังสามารถขยายฟังก์ชันการวิเคราะห์ด้วย AI (เอไอ) เสริมได้สำหรับเวิร์กโฟลว์เฉพาะด้าน
จากการเก็บภาพสู่การวัดผลที่ทำซ้ำได้
การถ่ายภาพเซลล์มีชีวิตที่เชื่อถือได้ต้องอาศัยความเสถียรของสภาพแวดล้อม การจัดตำแหน่งที่ทำซ้ำได้ การควบคุมแสง และวิธีวิเคราะห์ที่สอดคล้องกับจุดสิ้นสุดของการทดลอง
ด้วยการผสานการทำงานที่เข้ากันได้กับตู้บ่ม การสแกนอัตโนมัติ การถ่ายภาพแบบเฟสคอนทราสต์และฟลูออเรสเซนต์ โฟกัสอัตโนมัติ และการวิเคราะห์ในตัว MCS31 จึงช่วยลดการจัดการตัวอย่างและเพิ่มความสม่ำเสมอในการสังเกตระยะยาว
เหมาะสำหรับการติดตามการเติบโตของเซลล์ การทดสอบการเคลื่อนที่ การศึกษาการถ่ายโอนยีนแบบฟลูออเรสเซนต์ การเพาะเลี้ยงออร์แกนอยด์ และการทดลองด้านการตอบสนองต่อยา