模式生物由于其結構簡單、生活周期短、培養(yǎng)簡單、基因組小等特點在生物醫(yī)學等領域發(fā)揮重要作用。模式生物作為材料不僅能回答生命科學研究中最基本的生物學問題對人類一些疾病的病理解析和治療也有重大的借鑒意義。

在許多模式生物研究中研究人員需要對各種小型模式生物如秀麗線蟲、斑馬魚幼魚、果蠅、擬南芥等進行觀察和分選。對于傳統(tǒng)流式細胞儀來說小型模式生物粒徑過大且很脆弱很容易在實驗過程中破碎或死亡而鏡下手動分選繁瑣且枯燥分選充滿主觀因素因而限制了實驗的規(guī)模和準確率。為了這一空白在1998年COPAS 系統(tǒng)（大粒徑復雜顆粒物參數(shù)分析和分選儀）應運而生。

COPAS 系統(tǒng)是 Union Biometrica 公司基于傳統(tǒng)流式細胞儀原理設計發(fā)明的一款專用于大粒徑顆粒物全自動高通量分析分選平臺因首先應用于秀麗線蟲高通量藥物篩選COPAS 系統(tǒng)又被人稱作“線蟲篩選器”。其通過自動化代替了耗時的手工分選過程大大減少了實驗所需的時間消除人為誤差實現(xiàn)了以前無法想象的高通量藥物篩選。

COPAS VISION 與最初的 COPAS 流式細胞平臺一樣提供了對活的多細胞生物、細胞簇、單細胞、種子和無機顆粒等對于傳統(tǒng)流式細胞儀來說太大或太脆弱樣品的自動化高通量分析和分選。此外COPAS VISION 在更小的尺寸范圍內大大提高了檢測靈敏度提高參數(shù)檢測數(shù)量的同時增加了樣品明場成像功能搭配 Profiler 高級軟件可對樣品進行更加細致詳細的分析。

研究多細胞結構的實驗人員都知道細胞形成群體結構之后其信息交互和行為會與單細胞時明顯不同。COPAS VISION 大粒徑模式生物流式分選平臺系統(tǒng)儀允許實驗人員對組織、腫瘤或器官中的細胞與細胞之間的相互作用進行研究而不需要用傳統(tǒng)的方法破壞其整體結構。而針對模式生物COPAS VISION 可以代替手工分揀提供快速、靈敏、溫和、重復性高的全自動化、高通量分析和分選功能。

型號COPAS VISION

性技術原理

基于傳統(tǒng)流式細胞儀原理樣品在壓力的作用下從連續(xù)攪拌的樣品杯進入流動室（FlowCell）在鞘液的包裹下形成一條狹窄的液流進入流動室中心通過激光束的檢測。系統(tǒng)根據(jù)激光束檢測結果控制樣品的去留默認狀態(tài)下樣品被溫和的氣流引導至“回收容器”中當系統(tǒng)接收到分選信號時空氣分選器短暫關閉含待分選樣品的液滴即可直接流入對應容器中完成分選。

與傳統(tǒng)流式細胞儀相比大粒徑流式分選平臺在幾個重要的設計上有所不同

（1）大粒徑流動室可以容納 10-1500μm 樣本比傳統(tǒng)流式細胞儀要大得多使其能夠完成大粒徑生物樣本的高通量分選包括但不限于秀麗線蟲、果蠅、蠶卵、斑馬魚、擬南芥、干細胞、胰島、花粉等；

（2）較慢的液流流速和較低的運行壓力樣品分選過程中液流剪切力小避免了高剪切力對生物樣本的損害保證模式生物和多細胞樣本的生物活性；

（3）氣壓分選技術利用溫和氣流將生物樣本以液滴的形式進行分選相比較傳統(tǒng)流式技術采用機械力或靜電電荷力進行分選避免了生物樣品的破碎即失活。

除此之外COPAS VISION 平臺增加了專有的高速CCD明場成像系統(tǒng)在樣品經過流動室的瞬間抓拍樣品形態(tài)圖片從而輔助研究人員對樣品進行更加專業(yè)細致的分析。 

控制和分析軟件

FlowPilot 軟件專為大粒徑流式分選平臺設計平臺集成功能*的硬件和用戶友好的軟件控制能夠直觀地呈現(xiàn)各樣品參數(shù)并通過多種不同的分選模式對各樣品逐一分選獲得目標樣品及量化的樣品參數(shù)數(shù)據(jù)方便、快捷且結果有據(jù)可循特別適合于各種高通量微模式生物研究及大規(guī)模藥物篩選等領域。

可使用 FlowPilot 控制軟件進行如下操作

（1）根據(jù)個人喜好輕松地進行儀器控制、數(shù)據(jù)采集和分配選項面板的訪問或隱藏；

（2）自定義和操作多個獨立的統(tǒng)計圖像（各參數(shù)直方圖、X-Y關系圖等）包括每個區(qū)域的自定義縮放和邏輯門控選項；（3）檢索實驗文件、樣本模板和數(shù)據(jù)分析文件（在線或離線）為采集后再分析提供了*的工具支持；

（4）創(chuàng)建自定義的分選輸出模板用于對于多孔板中每個孔的分配信息進行設定；

（5）以標準的流式細胞儀格式存儲數(shù)據(jù)以便以后使用實驗室中其他傳統(tǒng)的流式細胞儀軟件進行分析等；

Profiler/FlowPilot-Pro^TM

Profiler/FlowPilot Pro 高級功能是在 FlowPilot 軟件基礎上進一步對樣品個體光密度（EXT）和熒光參數(shù)（Red、Green、Yellow）的徑向分布進行掃描獲得 Profiler 圖像根據(jù) Profiler 圖形可對生物樣品進行進一步處理和分析。

Profiler 可以沿樣本軸向長度（TOF）進行多達8000個光學數(shù)據(jù)采樣將數(shù)據(jù)采集從整體水平提升到器官和多細胞的水平。隨后軟件以圖形和數(shù)字的形式呈現(xiàn)這些信號沿物體長度方向上的變化向實驗人員顯示每個樣品在多個“光學剖面”上所有光學參數(shù)的地形圖及強度變化以峰高、峰寬、峰數(shù)和相對位置的形式進行表現(xiàn)——所有參數(shù)都可作為后續(xù)的分選條件。

Partial Profiling

Profiler 的另一個分析特性是“Partial Profiling”部分剖析在樣本上選定一個區(qū)域“Partial Profiling”會顯示出該區(qū)域詳細光學或熒光特性（峰高、峰寬及數(shù)量等）以生成用戶自定義分選參數(shù)“Partial Profiling”可以用于分析樣品部分區(qū)域的光學特性。

COPAS VISION 標配性 FlowPilot-Pro 軟件平臺集成功能*的硬件和直觀的用戶控制提高了光學靈敏度、流體力學參數(shù)調節(jié)和定量分選性能為科研人員的實驗室提供了更高級別的分析分選功能和用戶體驗特別是在高通量篩選上系統(tǒng)性能更加、靈活性和易用性更加*。

明場視覺成像

COPAS VISION 在大粒徑流式平臺基礎上提供圖像捕獲功能這些圖像可直觀揭示分析樣品中不同顆粒的身份。對于由形態(tài)相似的對象組成的樣本而言具有代表性的圖像并不重要。然而大多數(shù)樣品類型是由不同種類的顆粒或生物的混合物形狀各異并以隨機方向通過流動池對于這些樣本隨附的圖像即可向流式數(shù)據(jù)提供更加詳細的信息。例如小型底棲生物樣本、類器官和組織細胞簇樣品等。

COPAS VISION 收集的樣品數(shù)據(jù)由直方圖和各種點圖組成根據(jù)選定圖形區(qū)域可以對樣品進行分析和分選。明場圖像的添加為研究人員提供了即時的對象識別使實驗者可以更準確地確定每種類型顆粒的數(shù)量和濃度測量形態(tài)特征確認樣品顆粒的身份以及用于樣品分選過程中的質量控制。

COPAS VISION 明場圖像采集在流式信號采集之后進行而后同樣可通過 FlowPilot 圖像處理軟件進行分析獲得感興趣區(qū)域（ROI）的寬度、高度、面積、周長、軸向長度、粗糙度和平均灰度等信息。數(shù)據(jù)可以以多種不同的方式查看和顯示既可所有 ROI 集合輸出也可以每個圖像及其相關指標單獨查看和顯示或單純存儲從圖像分析導出的數(shù)據(jù)。

硬件設計

固定流動室設計專用性強。COPAS VISION 為專用性設計每臺機器只能用于某個固定粒徑范圍樣品分析分選使用；

根據(jù)系統(tǒng)所配置的流動室光學核心模塊（Fluidics and Optics Core AssembliesFOCA）的不同COPAS VISION 系統(tǒng)可分為四種不同的型號。下表為不同規(guī)格 COPAS VISION 系統(tǒng)所適用的樣品粒徑范圍以及常用的研究對象。

COPAS VISION 光學系統(tǒng)包括激光器、FOCA、軸向光檢測器、FS軸向散射光檢測器、PMT熒光散射傳感器以及濾光片等組成。COPAS VISION 系統(tǒng)最多可以配置4個激光器軸向光檢測器用于樣品軸向長度（TOF飛行時間）的測量樣本阻擋光線的總積分信號決定了樣品光密度（EXT透光度）的大小。FS檢測器測量樣本軸向小角度散射光量熒光散射可在四種或8種不同的PMT探測器上同時測量PMT探測器和濾光片元件也可根據(jù)用戶需求進行相應配置。

X-Y活動性分選平臺

X-Y分選平臺允許用戶將分析結束的樣品進行分選純化并允許分配到24/48/96/384孔板、離心管或其他容器中COPAS VISION 系統(tǒng)允許用戶創(chuàng)建自定義輸出模板用戶可在軟件上編輯分選程序包括每個分配位置包含的信息如每個孔位輸出的樣本類型及個數(shù)等。

集成化功能（Integration）

COPAS VISION 也可作為多步工作站（Workflow）一個組成部分允許響應來自外部控制器和軟件的指令信號觸發(fā)其進行工作。

COPAS VISION 的設計占地面積小能夠更容易地安裝在商用生物安全柜內從而提高安全性和無菌性。

多樣化進樣方式

樣品通常從50mL樣品管種自動加樣攪拌器輔助防止樣品聚集從而保證上樣均勻較大粒徑的樣品可選配750mL和1500mL大型進樣杯和攪拌器。另外針對異常脆弱或易于下沉/上浮的樣品（如脂肪細胞、植物原生質體等）可選擇5mL小型旋轉樣品杯 OSIS (Oscillating Sample Introduction System) 來進行加樣。

LP Sampler^TM

LP Sampler（Large Particle Sampler）是專門為溫和處理直徑10-1500μm的大顆粒、易碎樣品而設計的自動加樣系統(tǒng)它能夠從多孔板或培養(yǎng)皿中輕輕抽吸這些樣品并將其完整、可行地輸送至 COPAS VISION 系統(tǒng)。

配置選擇方案

(1) FOCA 類型選擇

根據(jù)實驗需求選擇合適規(guī)格型號的FOCA 

(2) 多激光配置

最多四色激光器可選用于激發(fā)樣品熒光標配488nm藍色激光器可選375-660nm激光器

(3) 單或雙檢測模塊

1或2個焦點將光引導至1或2檢測模塊以收集個體光膜i都、前散射和四通道熒光。每個模塊包含2個PIN光電二極管和4個PMT探測器以及可更換的光學透鏡和濾光片允許定制可見光譜的檢測。

(4) 進樣方式選擇

根據(jù)COPAS VISION規(guī)格不同可選擇50 750或1500mL規(guī)格樣品杯進樣針對特殊樣品（如脂肪細胞等）可選擇5mL旋轉樣品杯進行加樣。選配 Large Particle (LP) Sampler™ 系統(tǒng)可以將 10-1500 μm 范圍內的樣品從多孔板、培養(yǎng)皿或者其他容器中進行全自動上樣

(5) 集成化功能（Integration）

完整的高通量分選平臺

COPAS VISION 大粒徑模式生物流式分選平臺可配合 LP Sampler 組成一套更加完整的高通量篩選和成像平臺；

能夠實現(xiàn)從多孔板進樣到多孔板分選的全自動化操作；

型號COPAS VISION & LP Sampler

應用領域

大粒徑流式分選平臺可用于直徑在 2-1500μm 的生物或非生物樣本分析分選以下是來自2000位用戶發(fā)表文章統(tǒng)計的常見應用相關文獻您可以移步到網(wǎng)站來參閱/publications

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