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誘導多能干細胞（iPSC）技術(shù)問世以來，干細胞生物學和再生醫(yī)學取得了巨大進展。人類iPSCs已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在疾病建模、藥物發(fā)現(xiàn)和細胞治療開發(fā)等研究方向。在藥物發(fā)現(xiàn)的應(yīng)用方向中，iPSC被迅速應(yīng)用于生成人類“培養(yǎng)皿中的疾病"模型，用于基于靶點和表型的藥物篩選中。iPSC來源于人體細胞、易于獲取、可擴展并且能夠分化為幾乎任何所需的細胞類型，結(jié)合當前火熱的細胞和基因治療、3D細胞及類器官模型的發(fā)展，其應(yīng)用空間及前景巨大。

iPSC衍生細胞應(yīng)用于藥物篩選及疾病模型建立1

由于iPSC衍生細胞需要數(shù)周時間進行分化和成熟（例如神經(jīng)細胞等），如何大規(guī)模、穩(wěn)健、可重復的培養(yǎng)可用于高通量藥物篩選的成熟細胞并且對細胞進行多參數(shù)長期監(jiān)測及檢測成為一項挑戰(zhàn)。隨著實驗室自動化儀器及系統(tǒng)的發(fā)展，實驗室自動化系統(tǒng)被應(yīng)用于細胞培養(yǎng)過程，以解決其培養(yǎng)周期長、質(zhì)量不穩(wěn)定、容易污染等問題。

細胞培養(yǎng)流程自動化：

瑞孚迪（Revvity）開發(fā)的explorer G3自動化整合系統(tǒng)，可用于工業(yè)規(guī)模上生產(chǎn)iPSC衍生細胞。該平臺具有無菌層流罩，支持384孔板iPSC衍生細胞全自動培養(yǎng)，包括細胞接種、培養(yǎng)基更換、化合物處理以及表型篩選等。iPSC衍生細胞培養(yǎng)過程中利用Celigo及Envision酶標儀對其進行污染、聚團、細胞密度、匯合度等指標的檢測。2

Revvity explorer G3自動化整合系統(tǒng)

實驗數(shù)據(jù)信息化：

iPSC衍生細胞的長周期培養(yǎng)及藥物處理過程中會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，例如樣本信息、化合物信息、細胞成像圖片、酶標儀檢測數(shù)據(jù)等等。為了對培養(yǎng)過程中的數(shù)據(jù)進行收集、追蹤及管理，瑞孚迪定制開發(fā)了“Database XLII"數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)實驗數(shù)據(jù)信息化。

Database XLII實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息化

數(shù)據(jù)分析可視化及決策自動化：

對iPSC衍生細胞培養(yǎng)過程中的海量數(shù)據(jù)進行分析也是一件挑戰(zhàn)的工作，由于在培養(yǎng)過程中需要數(shù)據(jù)需要進行整合分析，才能做出正確的決策。例如：iPSC培養(yǎng)過程中的污染及聚團的檢測，需要通過細胞成像、孔內(nèi)濁度及吸光值進行聯(lián)合判定。為此，瑞孚迪將“Database XLII"數(shù)據(jù)庫與TIBCO Spotfire軟件進行對接，將數(shù)據(jù)上傳到TIBCO Spotfire中進行可視化分析， explorer G3自動化整合系統(tǒng)根據(jù)分析結(jié)果進行決策，對不同的細胞分別進行處理，例如放棄后續(xù)試驗、繼續(xù)培養(yǎng)、更換培養(yǎng)基、人工確認等，實現(xiàn)數(shù)據(jù)分析可視化及決策自動化。

TIBCO Spotfire可視化數(shù)據(jù)分析

瑞孚迪通過設(shè)計、搭建自動化整合系統(tǒng)實現(xiàn)了iPSC衍生細胞的長周期自動化培養(yǎng)并打通數(shù)據(jù)管理、分析及決策過程的壁壘，為客戶提供切實可行的解決方案。