Bigfoot Spectral Cell Sorter 특징

초당 70,000개가 넘는 이벤트를 처리하는 분류 속도와 100,000 eps 이상의 분석 속도를 지원하는 Bigfoot Spectral Cell Sorter는 매우 빠른 속도를 자랑합니다. 이 분류기는 6-way로 튜브에 분류, 4-way로 96-웰 플레이트에 분류, 8-way로 384-웰 플레이트로 분류 또는 일직선 아래로  1536-웰 플레이트에 분류할 수 있습니다. 또한, 사실상 18-way sorting 기능을 통해 연구자들이 하나의 시료 또는 여러 다른 시료에서 여러 집단을 분리할 수 있습니다. 대량 분류의 경우, InfiniSort 기능을 사용하여 여러 튜브 또는 플레이트 분류를 순서대로 수행할 수 있습니다.

Bigfoot Spectral Cell Sorter는 8초 이내에 96-웰 플레이트 및 11초 이내에 384-웰 플레이트 분류를 수행할 수 있습니다. 

플레이트 분류는 빠르고 매우 정확합니다. TMB 기질의 비색 전환을 통해 droplet 침적을 육안으로 확인하는 방법과 함께 HRP 방법을 사용함으로써, 단일 droplet을 96-웰 PCR 플레이트와 384-웰 PCR 플레이트 모두에서 100% 타겟 정확도로 소량으로 분류할 수 있음을 보여주었습니다. 이 백서는 빠르고 정확한 분류를 위해 개발된 엔지니어링 혁신에 대해 설명합니다.

Bigfoot Spectral Cell Sorter는 National Sanitation Foundation International Standard 49에 정의된 Class II Type A2 생물안전 작업대의 사용자 및 제품 보호 표준에 동등한 기능을 제공하는 생물학적 봉쇄(biocontainment)가 통합된 Class II 생물안전 작업대를 특징으로 합니다. 맞춤 설계된 작업대는 높은 파라미터 분류기 성능을 저하시키거나 워크플로우에 영향을 주지 않으면서 작업자와 시료를 에어로졸로부터 보호합니다. 별도의 에어로졸 관리 시스템은 세포 분류기의 ISAC 지침을 준수합니다.

세심한 설계 덕분에 생물학적 봉쇄(biocontainment) 기능을 번거롭게 추가할 필요 없이 Bigfoot 기기와 사용자 워크플로우의 일부로 원활하게 통합하였습니다. 조절식 새시(sash)는 시료 영역이나 분류 노즐에 안전하게 접근할 수 있도록 손쉽게 올리거나 내릴 수 있습니다. 시료 영역에 있는 내부 컨트롤 패널은 작업자가 격리 필드의 내/외부로 접근할 필요가 없게 합니다. 작업대를 통해 흐르는 공기는 실험실로 배출되거나 선택적인 캐노피 연결을 통해 외부 배기 시스템을 통해 배출됩니다.

모든 Bigfoot Spectral Cell Sorter 구성은 기존의 세포 분류기처럼 기능하여, 하나의 fluorophore(컬러)에서 다른 fluorophore의 검출기로의 스펙트럼 스필오버(spectral spillover)를 고려하는 보상(compensation)을 적용합니다. Sasquatch 소프트웨어는 high-color 실험을 위해 최대 60 x 60 compensation matrix(60개 검출기 모두 사용)를 구성하고 적용합니다. 이를 통해 프로토콜이나 분석 방법을 변경할 필요 없이 기존의 유세포분석 실험을 Bigfoot 기기로 쉽게 이동할 수 있습니다. 높은 처리량, 고성능, 사용이 쉬운 세포 분류와 함께 생물학적 봉쇄(biocontainment)가 결합된 이점을 제공합니다.

또한 대부분의 Bigfoot 구성에서는 스펙트럼 유세포 분석이 가능하며, 보상(compensation) 대신 분광 불혼화(spectral unmixing)를 사용해 다른 fluorophore의 신호를 해결할 수 있습니다. 실험에서 모든 fluorophore의 전체 스펙트럼 신호를 분석함으로써, 스펙트럼 분석은 동일한 실험에서 유사한 신호를 가진 fluorophore를 사용하는 것을 가능하게 하므로 분석 가능한 파라미터 수를 늘릴 수 있습니다. 이 기능은 심층 면역표현형분석, 바이오마커 선별검사 및 기타 응용 분야에 특히 유용합니다.

Bigfoot 스펙트럼 구성을 사용하면 동일한 분류기에서 기존 및 스펙트럼 실험 둘다를 실행할 수 있으며, 추가 파라미터가 필요한 경우 기존 방법에서 스펙트럼으로 실험을 변환할 수 있습니다.

스펙트럼 광학과 분석의 중요한 장점 중 하나는 단일 실험에서 검출될 수 있는 파라미터(fluorophore)의 수가 크게 증가한다는 것입니다. Bigfoot cell sorter는 최대 9개의 레이저와 60개의 검출기로 구성할 수 있어 광범위한 패널에서 세포 집단의 스펙트럼 분류와 분석을 지원합니다. 예를 들어, 아래 그림은 56 fluorophores에 대한 spectral signature graph를 보여주며, 각 fluorophore’s signature는 고유할 뿐 아니라 추가적인 fluorophore을 어디에 추가할 지를 보여 줍니다.

분광 불혼화(spectral unmixing) 및 분석의 두 번째 장점은 자가형광(autofluorescence)이 자체 spectral signature를 가진 또 다른 fluorophore처럼 취급될 수 있다는 점입니다. 종래의 유세포분석법에서와는 달리, 자가형광은 염료 옵션을 제한하지 않으며 실험의 필요에 따라 평가 또는 제거할 수 있습니다.

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일부 스펙트럼 세포 분석기는 모든 세포를 획득한 후 unmixing을 수행하지만, 세포는 획득되고 처리될 때 분류되기 때문에 이것은 세포 분류에는 적합하지 않습니다. Bigfoot Spectral Cell Sorter는 실시간으로 unmixing을 실시하여 그 결과를 분류에 적용합니다. 대규모 병렬 파이프라인 데이터 처리 아키텍처는 unmixing이 이벤트 속도를 따라갈 수 없는 경우에 발생할 수 있는 하드 중단(hard aborts)을 방지합니다. unmixing 알고리즘의 높은 분해능은 분류된 세포 집단의 순도를 향상시킵니다.

Bigfoot Spectral Cell Sorter는 다양한 파라미터와 높은 처리량이 필요한 분류 분야에 특히 적합합니다.

고급 자동화 및 소프트웨어 마법사를 통해 모든 수준의 작업자가 시스템을 자신 있게 사용하고 제어할 수 있습니다. 예를 들어, 세포를 포함하는 droplet의 형성과 타이밍—세포 조사와 분류를 위해 스트림을 분리하는 작업 사이의 드롭 지연(drop delay)—은 올바른 세포가 정확한 튜브로 분류되도록 하는 데 매우 중요합니다. 통합 제어 시스템은 최적의 droplet 형성 지속성과 시간 경과에 따른 위치 안정화를 자동으로 보장하여 하루 종일 정확하고 안정적인 드롭 지연(drop delay)을 유지합니다.

워크플로우를 간소화하고 사용자 오류를 감소시키기 위해, 자동 시작, 스트림 보정, 품질 관리 및 드롭 지연은 분류 셋업을 단순화하고 준비되었을 때 사용자가 시스템을 프로그래밍할 수 있도록 합니다. 이 전자 장치는 노즐 크기와 압력에 따라 최적의 레이저 지연을 자동으로 구성합니다. 기포가 감지되면 시스템이 작업자에게 이를 알리고 분류 작업을 중지시켜 귀중한 시료를 보존합니다. 통합형 온도 제어(4–37°C) 및 교반(agitation)으로 시료 입력의 무결성을 유지하는 동시에 output 온도 제어로 분류된 시료의 viability를 유지합니다.

Sasquatch (SQ) 소프트웨어는 직관적인 워크플로우로 획득, 분석 및 분류 작업을 간소화하여 간결한 사용자 인터페이스를 제공합니다. 고급 fluorophore 선택도구는 표준 및 스펙트럼 실험 설계 모두에 도움이 되며 잠재적인 충돌에 대해 경고합니다. 실험 마법사는 대조물질 실행, 잠재적 문제 식별 및 unmixing 알고리즘 적용을 지원합니다.

분석 기능에는 오버레이, 컬러 게이팅, 역게이팅, 인덱스 정렬 및 비율 플롯이 포함되며, 이 소프트웨어는 다른 분석 소프트웨어 패키지와 호환 가능한 FCS(유세포분석 표준) 파일을 생성합니다. 또한 이 소프트웨어는 시스템 사용, 품질 관리, 추세 분석 및 분류 요약에 대한 간결한 보고서를 생성합니다.

Bigfoot 시스템은 사용되는 어댑터에 따라 튜브 크기(1.5, 5 또는 15mL)를 자동으로 감지하는 6개의 입력 위치에서 샘플링을 제공합니다. 멀티-샘플 로더를 사용하면 5 ~ 10 컬러 실험을 위한 대조물질을 한 개 또는 두 개 세트로 로드할 수 있습니다. 멀티-튜브 로딩 기능은 특히 20개 이상의 형광 파라미터를 연구하는데 효율적이며, 이는 유세포 분석에서 점점 더 일반적입니다. 멀티-샘플 로더를 비롯한 모든 시료 관련 하위 시스템은 최적의 안전성, 효율성, 성능을 위해 완전히 통합된 생물안전 작업대 안에 들어 있습니다.

시료 입력 튜브 한 개는 보정 비드용이므로 매일의 셋업을 위해 냉장고에서 비드를 가져와 희석하고 튜브를 준비할 필요가 없습니다. 온보드 세척 스테이션은 완벽한 세척 및 백플러시 과정을 8초 내에 수행하여 시료 간 잔류물을 거의 남기지 않습니다. 시료의 양이 적은 경우, 시료 끝 기포 검출기가 50ms 내에 응답하여 샘플링을 중지하고 프로브를 세척한 후 사용자 조작 없이 다음 튜브로 이동합니다.

분류 output 쪽에서, Bigfoot Spectral Cell Sorter의 공기 중 제트 감지(jet-in-air sensing) 기능은 손상되기 쉬운 세포에 부드럽게 작용하므로 수율의 감소없이 높은 분류 속도에서 viability를 극대화할 수 있습니다. 정확한 단일 droplet 타겟은 전례 없는 정확성, 회수, 단일 세포 분류 속도를 보장합니다. 구성가능한 분류 output 홀더에는 1.5, 5, 15 및 50mL 튜브, 최대 1,536 웰 용량의 마이크로웰 플레이트, 현미경 슬라이드 및 10x Genomics 칩 등이 있습니다. 팁 교체 마법사는 50, 70, 100, 120 및 150μm 노즐 팁을 쉽게 셋업할 수 있도록 도와줍니다.

단순한 분야에서 복잡한 분야에 이르기까지 오늘날의 세포 분류 애플리케이션을 위해 설계된 Bigfoot Spectral Cell Sorter는 유연성을 높이고, 성능을 개선하고, 워크플로우를 간소화하도록 세심하게 설계되었습니다. 예를 들어, 보정 비드는 6개의 온보드 시료 스테이션 중 하나에서 항상 사용할 준비가 되어 있어 매일 새로운 보정 용액을 준비할 필요가 없습니다. (한 달에 한 번 정도 사용한 바이알을 새 것으로 교체하기만 하면 됩니다.) 생물학적 봉쇄(biocontainment) 영역 내에는 시료 랙과 플레이트를 위한 충분한 데크 공간이 있으며, 내장형 시료 볼텍스 믹서, 튜브 랙, 생물학적 위험물질 백에 접근할 수도 있습니다. 이를 통해 작업자는 안전 장벽을 허물지 않고 여러 가지 일상적 작업을 수행할 수 있습니다.

Bigfoot Spectral Cell Sorter는 개별 실험실의 워크플로우에 맞게 설계되었지만, 유세포분석 핵심 시설의 세포 분류 작업대에도 적합합니다.

우리의 말을 곧이곧대로 믿을 필요는 없습니다. 이 동영상에서는 베타 테스트 프로그램에 참여한 3명의 핵심 시설 관리자가 Bigfoot Spectral Cell Sorter를 연구소에 들여온 경험을 설명합니다. 이들은 Bigfoot 시스템의 성능, 자동화, 사용 편의성, 작은 공간, 낮은 소음 수준, 유연성 덕분에 그들이 관리하는 여러 cell sorter 중에서 Bigfoot 시스템이 얼마나 가치가 있는지에 대한 인사이트를 공유합니다. “나는 이 기기를 세포분석기의 맥가이버칼이라고 부릅니다.” 영국 케임브리지 외곽에 있는 Babraham Institute의 Rachael Walker의 말입니다.