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Ovizio實時無標記三維全息活細胞培養(yǎng)監(jiān)測分析成像系統(tǒng) 

Ovizio實時無標記三維全系細胞監(jiān)測成像分析系統(tǒng)平臺為生物成像研究開辟了新紀元。三維計算全息技術(shù)所包含的數(shù)據(jù)處理使研究者獲得豐富的量化信息，這些信息包含著非介入實時條件下的細胞或微生物結(jié)構(gòu)。其技術(shù)基礎(chǔ)是的微分數(shù)字全息顯微鏡。這種*的技術(shù)可對細胞進行實時、無標記、非侵害、監(jiān)測分析，也可以對多層細胞培養(yǎng)提供實時的監(jiān)控。與傳統(tǒng)的光學(xué)顯微鏡只記錄光學(xué)強度相比，數(shù)字全息顯微(DHM)還可以存儲與光的相位以及樣品的光學(xué)厚度相關(guān)的數(shù)據(jù)，應(yīng)用這些數(shù)據(jù)即可以進行定量成像應(yīng)用和自動化分析。全息技術(shù)的基本原理是物體反射的光波與參考光波相干疊加產(chǎn)生干涉條紋，被記錄的這些干涉條紋稱為全息圖。全息圖在一定的條件下再現(xiàn) ，便可重現(xiàn)原物體逼真的三維像。微分數(shù)字全息技術(shù)利用局部相干光（低功率，非侵入性的LED光源）可以帶來更高的圖像穩(wěn)定性，也大大縮小了儀器的的尺寸，使得儀器可以應(yīng)用的場景更多。數(shù)字全息技術(shù)可以實現(xiàn)多重成像，比如可以構(gòu)造強度圖像，定量相位圖像和覆蓋物體的形狀和密度的3D圖像。 
該平臺上監(jiān)控實時多層細胞，并測量細胞計數(shù)和每層細胞的活性分析。該平臺使用Ovizio的OsOne軟件進行*自動化的運算，非常易于操作。作為一種非常新穎的以量化和數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的成像技術(shù)，其可以幫助科學(xué)家大大簡化研究工作。

Ovizio實時無標記三維全息活細胞培養(yǎng)監(jiān)測分析成像系統(tǒng)把細胞培養(yǎng)監(jiān)測提高到一個新維度,被廣泛應(yīng)用到追蹤定量分析細胞密度，細胞形態(tài)以及在單個細胞水平高重復(fù)性細胞活力,定量監(jiān)測分析數(shù)據(jù)復(fù)雜的細胞動力學(xué)等細胞學(xué)研究：

1. 1.定量細胞分析(Quantitative Cell Analysis)
2. 2.無創(chuàng)傷，無標記測定(Non-Invasive, Label-Free Measurement)
3. 3.實時三維成像(Real-Time 3D Imaging)
4. 4.兼?zhèn)滹@微鏡和流式細胞儀優(yōu)勢(Unifying Microscopy & Flow Cytometry)
5. 5.監(jiān)測范圍從培養(yǎng)皿到生物反應(yīng)器(From Petri-Dishes to Bioreactors)

Ovizio實時無標記三維全息活細胞培養(yǎng)監(jiān)測分析成像系統(tǒng)目前包括iLine F、iLine S、iLine M、QMod四款儀器，對應(yīng)不同的應(yīng)用場合,
其亮點概括如下：

1. 三維全息顯微鏡成生物成像領(lǐng)域“新寵"，可繪制3D細胞圖，能提供細胞的厚度信息
2. DHM不需要對樣品掃描就可以擁有激光掃描共聚焦顯微鏡進行三維成像的優(yōu)點，成像速度快，便于細胞實時檢測和時間動態(tài)過程研究
3. 實時、非侵入生物樣品的三維可視化成像,背景對比度高,不需要對細胞進行染色和固定，大大提高細胞的存活率
4. 非介入三維實時成像和鑒別細胞、微生物的實用技術(shù)，對細胞無傷害。
5. DHM定量相位成像方法，直接和非介入地提供活體細胞的光學(xué)厚度和動態(tài)條件
6. 可以進行更復(fù)雜的分析和細胞操作控制
7. iLine F型號三維全息懸浮細胞培養(yǎng)實時成像監(jiān)測分析系統(tǒng)

—實時、在線、非侵入、進行懸浮細胞培養(yǎng)監(jiān)控的三維全息監(jiān)測成像分析，zui大限度捕獲懸浮細胞培養(yǎng)過程。 
 
iLine F簡介： 
該系統(tǒng)可以在線、實時無標記、非侵入三維全息監(jiān)測生物反應(yīng)器中懸浮細胞的培養(yǎng)狀態(tài)，對細胞進行無標記狀態(tài)下的細胞密度測量、細胞活性監(jiān)測測量，給用戶提供的體驗。可以降低運營成本高達50％，整個過程無需采樣，培養(yǎng)的液體經(jīng)過無菌BioConnect與發(fā)酵罐連接，之后再通過連接線直接與ILINE F連接即可。 
iLine F通過一個特定連接裝置與與生物反應(yīng)器連接，該裝置簡稱BioConnect，是一種無菌閉環(huán)一次性流控系統(tǒng)。通過該系統(tǒng)細胞被泵出生物反應(yīng)器，之后通過一個新穎的泵送系統(tǒng)，流過的保持恒溫環(huán)境下的攝像裝置，儀器拍攝到細胞的全息圖后細胞被送回到生物反應(yīng)器中。整個過程細胞懸液始終保持隔離狀態(tài)，發(fā)酵罐不會污染。得到的全息圖經(jīng)過軟件分析可以計算細胞密度和細胞活力。 
該系統(tǒng)特點： 
① 在線監(jiān)測生物反應(yīng)器(On-line bioreactor monitoring)
②活細胞密度測量(Viable cell density measurement)
③ 無標記(Label--free)
④ 降低運營成本高達50％(Reduced operational costs up to 50%)
⑤ 無需采樣，無需樣品制備(No sampling,no sample preparation)
⑥ 無創(chuàng)細胞(Non-invasive)
⑦無污染，環(huán)境友好（Environmental-friendly） 
⑧實時連續(xù)監(jiān)測分析（Continuous,real-time） 
⑨三維全息*監(jiān)測成像分析 
該系統(tǒng)可以跟蹤： 
1）細胞密度 
2）細胞活力 
3）細胞形態(tài)學(xué) 
4）培養(yǎng)和收獲時間 
5）從死細胞中區(qū)分活細胞 
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在3L玻璃反應(yīng)器中培養(yǎng)過程分析 

培養(yǎng)罐中培養(yǎng)過程活細胞密度的分析 
通過間歇方法培養(yǎng)91小時后，通過OsOne測定活細胞數(shù)量是11.71 X 10E6每毫升，活細胞密度94.8％ 。計算已經(jīng)由OsOne軟件執(zhí)行，每個小區(qū)由一個紅色線輪廓?；罴毎詷擞洖榫G色，而死細胞的標志是一個紅色斑點，位于畫面的左下方的單個參數(shù)直方圖給出了培養(yǎng)過程中的泡孔直徑。用戶可以選擇在這個柱狀圖顯示參數(shù)。

iLine F組成部分： 
1)光學(xué)細胞分析儀 
該ILINE F已經(jīng)被專門用來監(jiān)測懸浮細胞在攪拌的生物反應(yīng)器中。該系統(tǒng)可以通過一個創(chuàng)新的一次性流控系統(tǒng)被連接到生物反應(yīng)器。
2)BioConnect? 接口 
該ILINE F顯微鏡通過一次性和可高壓滅菌流控系統(tǒng)連接到該生物反應(yīng)器中，細胞經(jīng)由隔膜泵泵送，應(yīng)用心臟的原理和旨在保持細胞完整性。
3)BioConnect
細胞流通過一個溫控的環(huán)境中的攝像裝置連續(xù)成像。在細胞的全息圖已被捕獲后，將細胞流回生物反應(yīng)器。

1. iLine M型號實時無標記細胞全息三維顯微動態(tài)觀測系統(tǒng)

-強大多層容器的細胞融合監(jiān)控系統(tǒng) 

iLine M主要用于監(jiān)測以下參數(shù):
細胞計數(shù) 
細胞形態(tài) 
細胞融匯(cell confluency)程度 
ILine M系統(tǒng)特點：

1. 多板和多層監(jiān)控(Multiplate and Multilayer monitoring)

②活細胞密度測量(Viable cell density measurement)
③ 無標記(Label--free)
④ 降低運營成本高達50％(Reduced operational costs up to 50%)
⑤ 無需采樣，無需樣品制備(No sampling,no sample preparation)
⑥ 無創(chuàng)細胞(Non-invasive)
⑦無污染，環(huán)境友好（Environmental-friendly） 
⑧實時連續(xù)監(jiān)測分析（Continuous,real-time） 
⑨三維全息*監(jiān)測成像分析

3T3-L1前脂肪細胞和3T3- L1脂肪細胞 
 
24孔板中培養(yǎng)的鼠的RAW 264.7及巨噬細胞 
通過3D成像的巨噬細胞的細胞形態(tài)觀察。小鼠巨噬細胞孵育22小時后，顯示出其中的天然低密度脂蛋白（LDL）（左）。右圖顯示的巨噬細胞培養(yǎng)產(chǎn)生的過氧化物酶以及氧化低密度脂蛋白（LDLMOX）。 
該ILINE M提供結(jié)合*的功能可以與多層細胞培養(yǎng)容器中連接使用對多層細胞進行監(jiān)測（通常很難在普通顯微鏡觀察），用于監(jiān)測貼壁細胞的生長狀況，如T-型瓶，多孔板，多孔載玻片等...
?康寧HYPERFlask?系列產(chǎn)品 
?康寧CellSTACK?系列產(chǎn)品 
? NUNC?Cell Factory Systems?系列產(chǎn)品 
ILINE M主要用于監(jiān)測以下參數(shù) 
細胞計數(shù) 
細胞形態(tài) 
細胞融匯(cell confluency)程度（用來形容培養(yǎng)細胞狀態(tài)時可理解成“擁擠狀態(tài)"。）?

1. iLine S型號多板定量細胞監(jiān)控工作站

zui高可重復(fù)脆弱細胞匯合監(jiān)測(The Highest Reproducibly Of Fragile Cell Confluency Monitoring) 

MSC（Human Meschenchymal stem cells）細胞的3D成像和自動檢測，每個小區(qū)中用紅色線和綠色斑點突出的活菌，暗灰色地帶表明沒有菌落的表面 
iLine S被設(shè)計用于監(jiān)控多層生物反應(yīng)器，可對許多不同的貼壁細胞進行監(jiān)測。這個平臺的可與ATMI的Lifesciences Integrity和Xpansion產(chǎn)品組合，這是一種具有對多層細胞進行培養(yǎng)功能的多片生物反應(yīng)器。iLine S也被可與與其他多層培養(yǎng)容器結(jié)合使用，以達到對多層貼壁細胞進行監(jiān)控的目的，比如HYPERFlask，康寧CellSTACK，NUNCCellFactorySystems系列產(chǎn)品等。 
iLine S主要用于監(jiān)測以下參數(shù) 
細胞計數(shù) 
細胞形態(tài) 
細胞融匯(cell confluency)程度 
ILine S系統(tǒng)特點：

1. 多板和多層監(jiān)控(Multiplate and Multilayer monitoring)
2. 降低運營成本高達50％(Reduced operational costs up to 50%)
3. 無需采樣，無需樣品制備(No sampling,no sample preparation)
4. 無標記(Label--free)
5. 實時連續(xù)監(jiān)測分析（Continuous,real-time）

⑥ 無創(chuàng)細胞(Non-invasive)
⑦無污染，環(huán)境友好（Environmental-friendly） 
⑧三維全息*監(jiān)測成像分析

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QMOD：將全息和熒光顯微鏡整合在一個系統(tǒng)中 

全息技術(shù)和熒光成像同時分析藻類細胞的脂質(zhì)積累 

QMOD獲得的硅藻息圖 
QMOD獲得的（A）的全息圖，這種全息圖同時包含光強度信息（B）和相位信息（C）的代表對象的光學(xué)厚度。物體的光學(xué)厚度更清楚地顯現(xiàn)在相位圖像（D）中，可進行硅藻的偽3D可視化，厚度為0.7微米。 
QMOD模塊可將對細胞分析的準確性和易用性提高到一個新的水平。其可以作為一個模塊與顯微鏡的C型接口直接相連（C型接口一般與像機相連，一般為接口），該QMOD系統(tǒng)可以對培養(yǎng)皿、燒瓶和多孔板等多層透明容器直接分析，提供特別方便和快速的解決方案。通過OsOne軟件，研究人員可以自動掃描多孔板，并跟蹤監(jiān)測細胞的變化，分辨活細胞和死細胞之間的區(qū)別，為了提供*的分辨率，與OsOne軟件獲取的圖像還可以進行重新調(diào)整聚焦。 
此外，Ovizio QMOD模塊還可以與熒光顯微鏡（Ovizio）的組合，QMOD模塊可以得到與全息圖重疊的熒光信號，這種*的研究方法能夠在生物、環(huán)境、生理、病理研究中得到應(yīng)用。該方法無需對樣品制備，也不需要特殊的試劑或者對細胞進行固定，所以其是一種對環(huán)境特別友好的實驗方法。 
該QMOD模塊已經(jīng)在zui常用的顯微鏡，如蔡司Axioplan，尼康Labophot2，尼康的EclipseTS100-F，徠卡DMIRB或奧林巴斯AX70試驗成功。
QMOD主要用于監(jiān)測以下參數(shù)

1. 細胞計數(shù)
2. 細胞活性
3. 細胞融匯程度
4. 細胞形態(tài)學(xué)
5. 細胞毒性測定
6. 熒光和全息分析
7. 流式細胞微速攝影
8. 體外細胞系分析
9. 多孔板的篩選
10. 生物膜監(jiān)控
11. 還有更多的應(yīng)用

2、系統(tǒng)優(yōu)勢 
Ovizio三維全息成像系統(tǒng)可以以納米級的精度對細胞、細菌或者顆粒對象進行分析，通過得到對象的三維全息指紋數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)之間的差異性，可以分析不同類型的細胞之間的區(qū)別，分析細胞是活的還是死的，分析它屬于癌細胞還是健康的細胞。傳統(tǒng)的對細胞進行分析的方法是加入著色染料然后進行觀測，這種方法誤差較大，且耗費時間。Ovizio三維全息成像方法為非侵入性無標記技術(shù)，檢測時間非?？?，可以進行自動化的采樣分析。 
另外很多細胞、發(fā)酵、疫苗的培養(yǎng)等過程都是嚴格的無菌環(huán)境，傳統(tǒng)檢測手段一般通過取出樣品進行分析，這個過程容易進入雜菌可以造成污染，而Ovizio三維全息成像方法為隔離式分析，不需要進行樣品收集即可以實時分析。 
1.定量細胞分析(Quantitative Cell Analysis)
2.無創(chuàng)傷，無標記測定(Non-Invasive， Label-Free Measurement)
3.實時三維成像(Real-Time 3D Imaging)
4.兼?zhèn)滹@微鏡和流式細胞儀優(yōu)勢(Unifying Microscopy & Flow Cytometry)
5.監(jiān)測范圍從培養(yǎng)皿到生物反應(yīng)器(From Petri-Dishes to Bioreactors)
3、適用范圍 
數(shù)字全息的數(shù)據(jù)處理可以應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)、公共醫(yī)療和環(huán)境監(jiān)測等許多方面。這項技術(shù)已經(jīng)結(jié)合顯微鏡被廣泛應(yīng)用到生物樣品的三維可視化成像。 
使用三維感應(yīng)和成像系統(tǒng)作為基于細胞三維結(jié)構(gòu)和態(tài)的非介入自動細胞鑒別技術(shù)。生物樣品的實時、自動拍攝、分析和鑒別將有助于疾病診斷、環(huán)境監(jiān)測、和流行性疾病的早期檢測。而傳統(tǒng)的生物表征方法則需要介入、勞動強度高和耗費時間多，要求染色的方法也對細胞造成危害，還不能有效進行大規(guī)模應(yīng)用。另外，基于二維特性如樣品的形狀、大小和形態(tài)的分析并非總能令人信服，數(shù)據(jù)的誤差較多。所以，集合了三維計算成像、信息光學(xué)和DHM非常有希望在細胞（如血液或干細胞）的快速感應(yīng)、可視化和鑒定過程中作為可靠、自動和低價的工具。 
4、參數(shù)