Phát hiện thuốc

Hệ thống kính hiển vi đảo ngược

ECLIPSE Ti2-E / Ti2-LAPP: Việc vận hành đồng bộ kính hiển vi đảo ngược Ti2-E với các mô-đun chiếu sáng Ti2-LAPP và các thiết bị phần cứng khác cho phép thu nhận hình ảnh đa chiều phức tạp. Ngoài ra, Ti2-E còn được trang bị hệ thống khóa tiêu cự Perfect Focus System 4 (PFS4), mang lại độ ổn định tối đa cho các quá trình ghi hình kéo dài.

ECLIPSE Ji: Ji là một kính hiển vi kỹ thuật số được phát triển nhằm hỗ trợ nghiên cứu khám phá thuốc. Các xét nghiệm được thiết lập sẵn cho phép thực hiện tự động nhiều thí nghiệm định kỳ, như đếm tế bào, đo hiệu suất biểu hiện huỳnh quang, và đo quá trình chết tế bào theo chương trình (apoptosis). Thiết bị tự động xử lý các điều chỉnh khó khăn về tiêu cự và độ phơi sáng, đồng thời hỗ trợ phân tích kết quả thí nghiệm bằng cách hiển thị kết quả theo từng tế bào và từng đĩa trên giao diện đồ họa trực quan.

Lựa chọn Hệ thống Kính hiển vi cho Mô hình Khám phá Thuốc của bạn

Các hệ thống mô hình để khám phá thuốc có thể chạy hầu như toàn bộ phạm vi khả năng, từ nuôi cấy tế bào bám dính trong ống nghiệm đến toàn bộ sinh vật mô hình và hầu như mọi thứ ở giữa. Các mô hình nuôi cấy tế bào 3D phức tạp như hình cầu, cơ quan và cơ quan trên chip có thể bao gồm nhiều loại tế bào để tóm tắt tốt hơn các đặc điểm sinh lý khác nhau bị mất trong nuôi cấy tế bào bám dính truyền thống, vốn là tiêu chuẩn truyền thống để sàng lọc thông lượng cao. Ngoài ra, cơ quan thậm chí có thể được nuôi cấy từ tế bào tự thân (lấy từ bệnh nhân) để phát triển các loại thuốc chính xác.

Chụp ảnh huỳnh quang trường rộng là lựa chọn phù hợp cho các mẫu tương đối phẳng, chẳng hạn như tế bào bám dính được nuôi cấy trong các tấm nhiều giếng, tiêu chuẩn truyền thống để sàng lọc thông lượng cao. Nó nhanh, nhạy và tiết kiệm chi phí, nhưng không cung cấp khả năng phân đoạn quang học nội tại – khả năng chụp ảnh hiệu quả một mặt phẳng duy nhất trong mẫu vật 3D dày.

Các mô hình 3D lớn hơn về mặt vật lý, chẳng hạn như các cơ quan và mô, có thể yêu cầu một kỹ thuật chụp ảnh có khả năng phân đoạn quang học để chụp các đặc điểm quan tâm mà không bị ảnh hưởng quá mức do mờ ngoài tiêu điểm. Kính hiển vi cộng hưởng là tiêu chuẩn cho các ứng dụng như vậy, Nikon cung cấp kính hiển vi cộng hưởng AX / AX R, hệ thống quét điểm có thể được cấu hình trên các hệ thống BioPipeline LIVE và BioPipeline PLATE để chụp ảnh các phần rời rạc sâu tới vài trăm micromet trong nhiều mẫu khác nhau.

Mặc dù chụp ảnh cộng hưởng là lựa chọn phù hợp để cắt quang học ở độ sâu, nhưng đôi khi vẫn chưa đủ. Chụp ảnh in vivo khi có mô dày và phân tán thường đòi hỏi phải sử dụng chụp ảnh đa quang, chẳng hạn như hệ thống kính hiển vi đa quang AX R MP của Nikon, sử dụng kích thích đa quang với ánh sáng cận hồng ngoại đến hồng ngoại để giảm thiểu kích thích và phân tán ngoài tiêu điểm.

Cơ quan ruột nhuộm DNA (màu xanh lam; DAPI), mucin (màu xanh lá cây; được sản xuất bởi các tế bào hình đài), và somatostatin (màu đỏ; được sản xuất bởi các tế bào nội tiết ruột), được chụp bằng kính hiển vi cộng hưởng quét điểm.

Nâng cao nghiên cứu khám phá thuốc bằng trí tuệ nhân tạo

Một trong những lợi thế lớn của xét nghiệm dựa trên hình ảnh là nội dung thông tin phong phú của chúng. Tuy nhiên, cho đến gần đây, tương đối ít thông tin này có thể được tận dụng theo cách thực tế. Tuy nhiên, các phương pháp tiếp cận mới dựa trên trí tuệ nhân tạo (AI) và đặc biệt là các phương pháp học sâu (DL) sử dụng mạng nơ-ron nhân tạo (ANN), cho phép suy ra mối tương quan sâu hơn giữa các đặc điểm hình ảnh và áp dụng để mô tả hình thái và kiểu hình. Các phương pháp phân tích như vậy được gọi là “lập hồ sơ tế bào” hoặc “lập hồ sơ dựa trên hình ảnh” và đại diện cho một lĩnh vực phát triển rất tích cực.

Ngoài việc lập hồ sơ, DL có thể được sử dụng để giúp tăng tốc và tăng cường phân tích hình ảnh theo những cách khác. Nikon cam kết thiết kế các công cụ phân tích hình ảnh đáng tin cậy dựa trên DL dưới sự bảo trợ của NIS.ai – một loạt các mô-đun phần mềm có sẵn cho phần mềm NIS-Elements. Ví dụ, mô-đun Segment.ai có thể được đào tạo để tự động phân đoạn các đặc điểm hình ảnh khó phân lập bằng các phương pháp tiếp cận cổ điển.

Các mô-đun NIS.ai khác có khả năng ứng dụng cho công việc khám phá thuốc bao gồm Convert.ai, có thể được đào tạo để dự đoán các đặc điểm hình ảnh từ kênh huỳnh quang chỉ bằng cách sử dụng trường sáng hoặc kênh ánh sáng truyền khác làm tham chiếu, có thể giúp giảm cả độc tính tế bào (từ nhãn huỳnh quang) và độc tính quang (từ ánh sáng cường độ cao được sử dụng để chụp ảnh huỳnh quang). Tương tự như vậy, mô-đun Enhance.ai có thể được đào tạo để dự đoán phiên bản tín hiệu nhiễu cao hơn của dữ liệu hình ảnh nhiễu. Điều này cho phép giảm cường độ chiếu sáng và do đó giảm độc tính với ánh sáng.

Chụp ảnh huỳnh quang trường rộng thông lượng cao của các hệ thống mô hình lớn hơn, chẳng hạn như các cơ quan, có thể được hưởng lợi từ mô-đun Clarify.ai của chúng tôi, được đào tạo trước để cung cấp khả năng loại bỏ độ mờ tự động khỏi hình ảnh kính hiển vi huỳnh quang trường rộng. Điều này cho phép người dùng được hưởng lợi từ tốc độ chụp ảnh huỳnh quang trường rộng, nhưng với khả năng phân đoạn quang học được cải tiến và không cần hệ thống confocal.

Không thể xác định chính xác các tế bào thần kinh trong độ tương phản pha bằng ngưỡng truyền thống. Segment.ai đã được đào tạo về các sợi thần kinh được theo dõi bằng tay (do con người nhận dạng) và học cách theo dõi các sợi thần kinh trong các hình ảnh tiếp theo.

Dịch vụ hình ảnh theo hợp đồng của Nikon cho nghiên cứu khám phá thuốc tiền lâm sàng

Phòng thí nghiệm hình ảnh sinh học của Nikon cung cấp các dịch vụ nghiên cứu theo hợp đồng cho cộng đồng nghiên cứu và công nghệ sinh học địa phương của họ, cũng như các dịch vụ từ xa* cho khách hàng ở những nơi khác. Với các địa điểm tại Cambridge, MA, Hoa Kỳ, Leiden, Hà Lan và Shonan, Nhật Bản, Phòng thí nghiệm Nikon BioImaging có nhiều kinh nghiệm làm việc với khách hàng trong lĩnh vực nghiên cứu dược phẩm sinh học và thực hiện kính hiển vi cộng hưởng của các cơ quan và các hệ thống nuôi cấy tế bào 3D khác hiện đang được sử dụng cho các nghiên cứu phát hiện thuốc, bao gồm nhiều mô hình cơ quan trên chip được sản xuất thương mại.

Phòng xét nghiệm hình ảnh sinh học Nikon không chỉ có khả năng thu thập dữ liệu mà còn có khả năng cung cấp dịch vụ đầy đủ, bao gồm thiết kế xét nghiệm, phát triển xét nghiệm, xác thực xét nghiệm, nuôi cấy tế bào, chuẩn bị mẫu và phân tích dữ liệu. Nếu bạn muốn tìm hiểu thêm và xem các dịch vụ tại một trong những Phòng xét nghiệm hình ảnh sinh học Nikon có phù hợp với mình không, vui lòng liên hệ với chúng tôi để được tư vấn miễn phí.

* Dịch vụ có thể khác nhau tùy thuộc vào cơ sở. Vui lòng liên hệ với Phòng thí nghiệm Nikon BioImaging gần vị trí của bạn để biết thông tin chi tiết.

Khám phá thuốc

Khám phá thuốc là một lĩnh vực liên ngành tập trung vào việc xác định và thử nghiệm tiền lâm sàng các loại thuốc tiềm năng trong ống nghiệm, ngoài cơ thể sống và trong cơ thể sống. Điều này bao gồm các xét nghiệm chính về các đặc tính dược lý của thuốc, cũng như các xét nghiệm thứ cấp về hấp thụ, phân phối, chuyển hóa, đào thải và độc tính (ADMET) và các yếu tố an toàn liên quan được đánh giá trong quá trình khám phá.

Trường nhìn

Trường nhìn của hệ thống, còn được gọi là số trường, là đường kính của vùng hình ảnh ở độ phóng đại danh nghĩa 1X.

Giới hạn độ sâu hình ảnh tương đối

Điều này biểu thị phạm vi độ sâu Z (trục) gần đúng mà hệ thống được chỉ định có thể cung cấp hình ảnh với chất lượng cắt quang học và tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu đủ. Giá trị này có thể thay đổi khá nhiều và phụ thuộc nhiều vào các đặc tính quang học của mẫu vật và bình, cũng như nhãn.

Các phương thức hình ảnh được hỗ trợ

Điều này đề cập đến các kỹ thuật hình ảnh kính hiển vi khác nhau do mỗi hệ thống cung cấp. Lưu ý rằng hầu hết các phương thức hình ảnh được hỗ trợ bởi kính hiển vi đảo ngược ECLIPSE Ti2-E vẫn có thể được truy cập khi nó được sử dụng làm cơ sở cho bất kỳ hệ thống nào khác được liệt kê trong bảng này.

Hỗ trợ hình ảnh tốc độ video

“Tốc độ video” theo truyền thống được định nghĩa là khoảng 30 khung hình mỗi giây (FPS). Tốc độ hình ảnh tối ưu phụ thuộc vào ứng dụng chính xác và có thể nhanh hơn hoặc chậm hơn 30 FPS. Máy ảnh EM-CCD thường có thể chụp ảnh lên đến 60 FPS (khung hình đầy đủ) và máy ảnh sCMOS lên đến 40-100 FPS (khung hình đầy đủ).