カスタムオーダーアプリケーション概要

アプリケーションパッケージ

iPS細胞樹立評価パッケージ(位相差)

背景
iPS細胞リプログラミングにおいて、樹立効率の向上は非常に重要な課題です。樹立効率の向上は、導入遺伝子条件や作用させる化合物の条件を変えるなど、多数の条件で検討されていますが、iPS細胞リプログラミング時に出現するコロニーは全てが完全にリプログラミングされているとは限りません。そのため、iPS細胞コロニーと非iPS細胞コロニーを選別してiPS細胞株を樹立するためには、様々な検査を伴い、非常に手間やコストのかかる工程を経なければなりませんが、iPS細胞コロニーカウントは熟練者による目視や固定染色法で計測されています。初期段階で良質なiPS細胞コロニーを判定することは、いち早く次の工程に移り、実験時間の短縮、使用する試薬類のコスト削減へも繋がるため、迅速で非侵襲的なコロニーの良否判定法が求められています。
ソリューション
コロニー輪郭の形態的な特徴を基にiPS細胞コロニーと非iPS細胞コロニーを判別し、リプログラミング効率を算出することが可能です。
利用場面
リプログラミング効率の評価

iPS細胞数算出パッケージ(位相差)

背景
ヒトiPS細胞の細胞増殖速度の測定は、品質を評価する上で重要です。iPS細胞はコロニーを形成して増殖し、また、細胞の形態も播種直後から培養時間が経過するに従い変化し、継代前には細胞と細胞の境界が不明瞭なコロニーを形成すため、見た目だけでは細胞の増殖を判断することは困難です。しかし、別途、細胞分散して細胞数を計測するのは、煩雑であり、時間がかかり、細胞を無駄にすることになります。
ソリューション
細胞を分散したり、細胞を無駄にすることなく、シングルセルからiPS細胞コロニーまでの画像から細胞数を算出することが可能です。
利用場面
細胞数カウント

iPS細胞播種技能評価パッケージ(位相差)

背景
ヒトiPS細胞はコロニーをクランプに分散する、あるいは、単一細胞に分散して播種しますが、すぐに凝集してコロニーを形成します。そのため、均一に細胞が容器内に分布させるには熟練した技術が必要です。また、各コロニーの細胞密度にもばらつきがあり、細胞の増殖にばらつきが見られることがあり、その結果、未分化状態にも影響を及ぼすことがあります。
ソリューション
播種された細胞領域を認識し、容器面の細胞密度を数値化し密度分布マップを作成、均質に播種できたどうかを客観的に評価します。
利用場面
播種ムラ評価

iPS細胞逸脱コロニー評価パッケージ(位相差)

背景
ヒトiPS細胞の未分化状態を維持することは大変難しいことが知られています。そのため、様々な検査方法による定期的な細胞の品質確認が必要と言われています。ヒトiPS細胞コロニーの形態は、重要な評価方法の一つであると言われていますが、目視による定性的な評価方法しかありませんでした。
ソリューション
iPS細胞コロニー領域を認識し、その形態から、iPS細胞コロニーの内部や周囲の細胞の未分化状態、及び未分化から逸脱した細胞を自動判別し、逸脱状態のコロニー判別が可能です。
利用場面
分化状態の評価

iPS細胞コロニー融合評価パッケージ(位相差)

背景
ヒトiPS細胞はコロニーをクランプに分散する、あるいは、単一細胞に分散して播種しますが、すぐに凝集してコロニーを形成します。播種後の培養に従い、コロニーが大きくなり、コロニー同士が融合してしまうことがあります。
ソリューション
個別のiPS細胞コロニーを形成時からトラッキングすることにより、コロニー間の融合度合いを判定します。
利用場面
コロニー融合程度の評価

神経細胞分化度評価パッケージ(蛍光, 位相差)

背景
疾患特異的iPS 細胞樹立法が確立されつつあります。疾患特異的iPS細胞から神経細胞を分化誘導することができれば、疾患モデルとして薬剤候補物質のスクリーニングの対象細胞としての利用が期待されています。しかしながら、iPS 細胞由来神経疾患細胞の創薬応用には高効率の分化誘導法の確立が必要とされています。
ソリューション
iPS細胞から神経細胞へ分化誘導する際の誘導効率、及び誘導速度を細胞体面積、神経突起長、及び神経突起と細胞体の結合ポイント数を基に定量化します。
利用場面
分化状態の評価

測定アプリケーション

iPS細胞コロニー占有面積率測定(位相差)

Sequential total colony coverage ratio (phase contrast)

背景
一般的に細胞の継代時のタイミングは、培養容器の70~80%程度を細胞が占めているようなサブコンフルエントにおいて行われるのが望ましいとされています。しかし、サブコンフルエントは目視で判断されており、具体的な数値として定量化されているわけでありません。特にES/iPS細胞はコロニーを形成するため、どの程度がサブコンフルエントであるか、作業者によっても判断が異なることもあります。そのため、細胞占有面積の数値化が求められています。
ソリューション
画像解析技術によって、培養容器上のhPSCコロニーを同定し、その占有面積を測定します。コロニー占有面積が全観察画像上でどれくらいの割合を占めるかを計算することにより、培養容器上でのコロニー占有面積率を測定することができます。
利用場面
細胞播種時期の判定、培養の工程評価、増殖速度の測定による細胞品質評価

iPS細胞個別コロニー面積測定(位相差)

Sequential colony size (phase contrast)

背景
未分化なiPS/ES細胞は、クランプによる継代の場合だけでなく、シングルセルで播種しても細胞が集まってきてコロニーを形成します。しかし、それぞれのコロニーの大きさは均一ではなく、小さいままのものあれば、隣のコロニーと融合して大きくなるものもあります。また、播種後培養が経過してから急に大きくなるコロニーもあります。培養条件や培養環境が適切でない場合には、コロニーが大きくならない、また、大きさにばらつきがでてくるという現象が見られます。個々のコロニーの面積の大きさは、不均一性や細胞の健康状態、形質の変化を判断するための指標として重要です。
ソリューション
画像解析により、プレート上の各コロニーを自動で同定し、面積を測定します。個々のコロニーの面積を追跡することで、コロニーの不均一性や細胞の健康状態、形質を評価することができます。また、経時的な細胞の品質評価指標としても非常に有用です。
利用場面
個別コロニーの形質や品質評価、異常増殖コロニーの同定

iPS細胞コロニー粗密判定(位相差)

Colony compactness classification (phase contrast)

背景
iPS/ES細胞のコロニーの形状は培養条件により異なりますが、一般的に播種した直後は、細胞はやや大きく、細胞同士は疎に接着した小さなコロニーを形成します。クランプによる継代の場合だけでなく、シングルセルで播種しても、細胞が凝集し、コロニーを形成します。播種後、培養時間が経過するに従い、コロニーの形状は変化し、細胞同士が密に接着するようになります。コロニー内の細胞密度が高く、細胞同士の境界か不明瞭で均質な形態を示す状態のコロニーは、いわゆる成熟したコロニーと言われます。培養条件や培養環境が適切でない場合には、この成熟したコロニーが出現しない、あるいは大きくならないなどの現象が起きます。コロニーの粗密状態の判別評価は、細胞の健康状態を把握したり、継代のタイミングを判断するために重要ですが、判別評価するには長年の経験が必要です。
ソリューション
画像解析により、各コロニー内部の細胞密度の粗密を判定し、成熟度の判定が可能です。
利用場面
コロニー単離可能時期の判定、培養の工程評価、細胞播種時期の判定

iPS細胞分化領域測定(位相差)

Differentiated area classification (phase contrast)

背景
多分化能を有するiPS/ES細胞は、未分化状態を維持したまま培養することが大変難しいことが知られています。細胞株や培養条件によっては、頻繁に分化細胞が出現する事があります。また、培養環境やピペッティング等の培養手技に問題がある場合、細胞が形質転換を起こした場合には、未分化状態が制御できず、急に分化細胞が増える事があります。一般的には分化細胞領域の判別は、未分化/分化マーカーに対する抗体により染色を行うことで判断されていますが、多くの場合その細胞を継続して使用することはできません。また、絶対的な未分化マーカーは見つかっておらず、形態による評価が有用であることが知られています。分化領域の把握は、細胞の未分化/健康状態や形質を判断するために重要ですが、長年の経験が必要です。
ソリューション
画像解析により、ES/iPS細胞のサイズおよびコロニー内部、周辺部のテキスチャーを解析することで、分化領域を判定することができます。
利用場面
分化細胞の同定、除去必要性の判断

iPS細胞未分化領域測定(位相差)

Undifferentiated area classification (phase contrast)

背景
多分化能を有するiPS/ES細胞は、未分化状態を維持したまま培養することが大変難しいことが知られています。細胞株や培養条件によっては、頻繁に分化細胞が出現する事があります。また、培養環境やピペッティング等の培養手技に問題がある場合、細胞が形質転換を起こした場合には、未分化状態が制御できず、急に分化細胞が増える事があります。一般的には分化細胞領域の判別は、未分化/分化マーカーに対する抗体により染色を行うことで判断されていますが、多くの場合その細胞を継続して使用することはできません。また、絶対的な未分化マーカーは見つかっておらず、形態による評価が有用であることが知られています。未分化領域の把握は、細胞の未分化/健康状態や形質を判断するために重要ですが、長年の経験が必要です。
ソリューション
画像解析により、ES/iPS細胞のサイズおよびコロニー内部、周辺部のテキスチャーを解析することで、未分化領域を判定することができます。
利用場面
各コロニーの未分化状態の確認、品質評価

iPS細胞リプログラミングコロニー数測定(位相差)

Induced colony counting (phase contrast)

背景
iPS細胞リプログラミングにおいて、樹立効率の向上は非常に重要な課題です。樹立効率の向上は、導入遺伝子条件や作用させる化合物の条件を変えるなど、多数の条件で検討されていますが、最終的なiPS細胞コロニーカウントは目視や固定染色法で計測されています。そのため迅速で非侵襲的な測定方法が求められています。
ソリューション
画像解析により、iPSCコロニーを同定し、非侵襲的にコロニー数をカウントすることができます。
利用場面
iPS細胞リプログラミング時の樹立効率測定

iPS細胞リプログラミングコロニー良否判定(位相差)

Induced colony classification (phase contrast)

背景
iPS細胞リプログラミング時に出現するコロニーは全てが完全にリプログラミングされているとは限りません。そのため、iPS細胞コロニーと非iPS細胞コロニーを選別してiPS細胞株を樹立するためには、様々な検査を伴い、非常に手間やコストのかかる工程を経なければなりません。初期段階で良質なiPS細胞コロニーを判定することは、いち早く次の工程に移り、実験時間の短縮、使用する試薬類のコスト削減へも繋がるため、迅速で非侵襲的なコロニーの良否判定法が求められています。
ソリューション
画像解析によって、コロニー形態、増殖率等の判定基準を適用し、良質なiPS細胞を培養初期に判断することが可能となります。
利用場面
iPS細胞リプログラミング時の樹立効率測定

iPS細胞リプログラミング効率測定(位相差)

Reprogramming efficiency (phase contrast)

背景
iPS細胞リプログラミング効率の向上は非常に重要な課題です。この効率の測定には1)コロニー数の測定、2)良質なコロニーの同定という二つの測定項目があります。一般的には熟練者による目視か、固定染色をしてコロニー数を数える作業が行われていますが、その細胞は継続培養できません。迅速で定量性に優れた非侵襲的手法の開発が望まれています。
ソリューション
画像解析によって、コロニー形態、増殖率等の判定基準を適用し、良質なiPS細胞を同定し、その数をカウントすることで、リプログラミング効率を測定します。
利用場面
iPS細胞リプログラミング時の樹立効率測定

MSC細胞数測定(位相差)

Sequential cell counting (phase contrast)

背景
MSCは継代を重ねるたびに、細胞の増殖率が低下します。そのため、常に細胞増殖能を把握することが大切です。また、初代培養の場合、培養を開始しても増殖が確認できない場合もあります。経時的に細胞数を把握し、その培養の継続性の必要の有無の判断が必要となりますが、一般的には作業者による目視による判断が行われています。
ソリューション
自動で画像を取得し、非侵襲的に細胞数の変化を経時的に追うことが可能です。大切な細胞を無駄にすることなく、そのまま次工程に移行させることが可能です。
利用場面
培養の工程評価、増殖速度の測定による細胞品質評価

MSC細胞接着率測定(位相差)

Cell adhesion ratio (phase contrast)

背景
播種時の細胞の接着率は、細胞の健康状態の指標の一つです。細胞が不健康であったり、培養条件や培養環境が適切でない場合には、細胞接着率は低下したり、培養中に培養容器から細胞が剥離して浮遊して、やがて細胞死します。一般的には、細胞接着率は固定して染色して測定するか、継続培養の際には作業者の目視による判断が行われています。
ソリューション
自動で画像を取得し、浮遊細胞、接着細胞の同定、数のカウント、その情報より細胞接着率を正確に、再現性高く測定可能です。
利用場面
培養の工程評価、接着率(生細胞率)の測定による細胞品質評価

MSC細胞占有面積率測定(位相差)

Sequential cell coverage area ratio (phase contrast)

背景
細胞の継代時のタイミングは、培養容器の70~80%程度を細胞が締めているようなサブコンフルエントにおいて行われるのが望ましいとされています。しかし、サブコンフルエントは目視で判断されており、具体的な数値として定量化されているわけでありません。そのため、どの程度がサブコンフルエントであるか、作業者によって判断が異なることもあります。そのため、細胞占有面積の数値化が求められていいます。
ソリューション
画像解析技術によって、培養容器上のMSCを同定し、その占有面積を測定します。細胞占有面積が全観察画像上でどれくらいの割合を占めるかを計算することにより、培養容器上での細胞占有面積率を測定することができます。
利用場面
細胞播種時期の判定、培養の工程評価、増殖速度の測定による細胞品質評価

MSC細胞密度分布測定(位相差)

Sequential cell density distribution (phase contrast)

背景
MSCは基礎研究においても多く利用されているとともに、再生医療のツールとしても期待されています。しかしながら、MSCは増殖には限りがあり、その品質の維持に細心の注意が必要です。特に臨床における治療用細胞への応用においては、培養作業者の手技の違いによる品質への影響が懸念されています。継代時における細胞播種時に、細胞が不均一に分布すると、その後の細胞の増殖率に影響を与え、分裂回数の不均一を招き、再現性が確保できない原因となります。培養過程における細胞分布・密度分布は、培養状態の評価として重要です。一般的には、培養時の作業者による目視による評価と培養最終日の細胞数の測定が行われています。
ソリューション
位相差画像を用いて、細胞密度を求め、ヒートマップ等で可視化表示出来るようにしました。これを経時変化で評価することで播種ムラと、その後の細胞増殖に影響を定量評価することが可能となりました。
利用場面
培養作業工程の記録、培養者の技術評価

MSC細胞密度測定(位相差)

Sequential cell density (phase contrast)

背景
MSCは基礎研究においても多く利用されているとともに、再生医療のツールとしても期待されています。しかしながら、MSCは増殖には限りがあり、その品質の維持に細心の注意が必要です。特に臨床における治療用細胞への応用においては、培養過程における細胞密度が培養状態の評価として重要です。また、継代時のタイミングの指標となります。一般的には、培養時の作業者による目視による判断が行われていますが、具体的な数値化が求められています。
ソリューション
画像解析技術によって、培養容器上のMSCを同定し、観察画像上で何個の細胞が存在するかを計算することにより、培養容器上での細胞密度を測定することができます。
利用場面
細胞密度測定による細胞品質評価、培養の工程評価

MSC個別細胞面積測定(位相差)

Sequential cell size (phase contrast)

背景
MSCは有限増殖細胞であり、継代毎に老化が進みます。高い増殖能を有するMSCは細胞面積が小さく、老化すると面積が大きくなると言われていますが、一般的には、培養時の作業者による目視による判断が行われています。
ソリューション
画像解析により、プレート上の各細胞を自動で同定し、面積を測定します。これにより、細胞に不必要な処理を施すことなく、インキュベーター内の通常培養条件のまま細胞数を経時的に測定できます。個々の細胞の面積を測定することは、細胞の健康状態や形質を定量的に評価する指標にすることができると考えられます。
利用場面
細胞面積測定による細胞品質評価、培養の工程評価

MSC細胞形態測定(位相差)

Morphological classification (phase contrast)

背景
近年、従来から提案されているMSCマーカーによる解析では、MSCの品質を評価することは難しいと言われています。MSCは有限増殖細胞であり、継代毎に老化が進みます。高い増殖性を有するMSCはやや丸く小さく、老化すると形態が変化し、伸展肥大し、細胞面積が大きくなることが知られていますが、一般的には、培養時の作業者による目視による判断が行われています。
ソリューション
位相差画像を元に、視野内の細胞面積、真円度、細胞周囲長、細胞数を求めることで、細胞の形態データを数値化します。これにより、非侵襲的で定量的な形態評価が可能になります。
利用場面
細胞形態測定による細胞品質評価、培養の工程評価

MSC細胞遊走能測定

Cell migration (phase contrast)

今冬 公開予定


神経個別細胞形態測定(蛍光)

Sequential single neuron classification (fluorescence)

背景
神経細胞は、他の多くの体細胞とは異なる非常に特徴的な形態を示しています。核や小胞体などの集まる細胞体、細胞体から長く突起状に伸び、他の細胞へシグナルを出力する軸索、木の枝のようにいくつにも分岐した形状で、他の細胞からのシグナルを受け取る樹状突起などがあります。これらの形態上の特徴は神経細胞の性質や健康状態を測るうえで重要だと考えられていますが、非常に複雑な形状なので定量的に測定することは困難です。
ソリューション
蛍光画像の画像解析によって個々の細胞の細胞体、神経突起の数を解析します。また経時的に撮影することにより、シングルセルをトラッキングし、個々の細胞の形態がどのように変化していくかを解析します。
利用場面
蛍光標識した神経細胞をターゲットにした創薬アッセイ、蛍光マーカー遺伝子を導入したiPSC由来神経細胞の分化評価を目的とするシングルセルトラッキング解析

神経個別細胞形態測定(位相差)

Sequential single neuron classification (phase contrast)

背景
神経細胞は、他の多くの体細胞とは異なる非常に特徴的な形態を示しています。核や小胞体などの集まる細胞体、細胞体から長く突起状に伸び、他の細胞へシグナルを出力する軸索、木の枝のようにいくつにも分岐した形状で、他の細胞からのシグナルを受け取る樹状突起などがあります。これらの形態上の特徴は神経細胞の性質や健康状態を測るうえで重要だと考えられていますが、非常に複雑な形状なので定量的に測定することは困難です。
ソリューション
画像解析によって個々の細胞の細胞体、神経突起の数を解析します。また経時的に撮影することにより、シングルセルをトラッキングし、非侵襲的に個々の細胞の形態がどのように変化していくかを解析します。
利用場面
神経細胞をターゲットにした創薬アッセイ、非侵襲的なiPSC由来神経細胞の分化評価を目的とするシングルセルトラッキング解析

神経細胞数測定(位相差)

Cell counting (phase contrast)

背景
神経細胞は、他の多くの体細胞とは異なる非常に特徴的な形態を示しています。核や小胞体などの集まる細胞体、細胞体から長く突起状に伸び、他の細胞へシグナルを出力する軸索、木の枝のようにいくつにも分岐した形状で、他の細胞からのシグナルを受け取る樹状突起などがあります。これらの形態上の特徴は神経細胞の性質や健康状態を測るうえで重要だと考えられていますが、非常に複雑な形状なので定量的に測定することは困難です。
ソリューション
画像解析によって画面上の細胞体を認識し、非侵襲的に細胞の数を解析します。
利用場面
神経細胞をターゲットにした創薬アッセイ、非侵襲的なiPSC由来神経細胞の分化評価を目的とする解析

神経細胞体面積測定(位相差)

Cell body size (phase contrast)

背景
神経細胞は、他の多くの体細胞とは異なる非常に特徴的な形態を示しています。核や小胞体などの集まる細胞体、細胞体から長く突起状に伸び、他の細胞へシグナルを出力する軸索、木の枝のようにいくつにも分岐した形状で、他の細胞からのシグナルを受け取る樹状突起などがあります。これらの形態上の特徴は神経細胞の性質や健康状態を測るうえで重要だと考えられていますが、非常に複雑な形状なので定量的に測定することは困難です。
ソリューション
画像解析によって画面上の細胞体を認識し、非侵襲的に細胞体面積を解析します。
利用場面
神経細胞をターゲットにした創薬アッセイ、非侵襲的なiPSC由来神経細胞の分化評価を目的とする解析

神経細胞Node測定(蛍光)

Node classification (fluorescence)

背景
神経細胞は、他の多くの体細胞とは異なる非常に特徴的な形態を示しています。核や小胞体などの集まる細胞体、細胞体から長く突起状に伸び、他の細胞へシグナルを出力する軸索、木の枝のようにいくつにも分岐した形状で、他の細胞からのシグナルを受け取る樹状突起などがあります。これらの形態上の特徴は神経細胞の性質や健康状態を測るうえで重要だと考えられていますが、非常に複雑な形状なので定量的に測定することは困難です。
ソリューション
画像解析によって画面上の細胞体を認識し、細胞の神経節の数を解析します。
利用場面
蛍光標識した神経細胞をターゲットにした創薬アッセイ、蛍光マーカー遺伝子を導入したiPSC由来神経細胞の分化評価を目的とする解析

神経細胞Branch測定(蛍光)

Branch classification (fluorescence)

背景
神経細胞は、他の多くの体細胞とは異なる非常に特徴的な形態を示しています。核や小胞体などの集まる細胞体、細胞体から長く突起状に伸び、他の細胞へシグナルを出力する軸索、木の枝のようにいくつにも分岐した形状で、他の細胞からのシグナルを受け取る樹状突起などがあります。これらの形態上の特徴は神経細胞の性質や健康状態を測るうえで重要だと考えられていますが、非常に複雑な形状なので定量的に測定することは困難です。
ソリューション
画像解析によって画面上の細胞体を認識し、細胞の突起数を解析します。
利用場面
蛍光標識した神経細胞をターゲットにした創薬アッセイ、蛍光マーカー遺伝子を導入したiPSC由来神経細胞の分化評価を目的とする解析

神経突起伸長測定(蛍光)

Neurite length (fluorescence)

背景
神経細胞の細胞体から伸びる軸索、樹状突起は、神経間のシグナル伝達を媒介し、神経ネットワークの構築に必須な役割を果たしています。またアルツハイマー病などの神経変性疾患の患者さんでは、軸索や樹状突起の萎縮と細胞死などが観察され、細胞の健康状態を測る指標としても重要だと考えられています。
ソリューション
画像解析によって、神経細胞の神経突起の長さを測定します。
利用場面
蛍光標識した神経細胞をターゲットにした創薬アッセイ、蛍光マーカー遺伝子を導入したiPSC由来神経細胞の分化評価を目的とする解析

神経突起伸長測定(位相差)

Neurite length (phase contrast)

背景
神経細胞の細胞体から伸びる軸索、樹状突起は、神経間のシグナル伝達を媒介し、神経ネットワークの構築に必須な役割を果たしています。またアルツハイマー病などの神経変性疾患の患者さんでは、軸索や樹状突起の萎縮と細胞死などが観察され、細胞の健康状態を測る指標としても重要だと考えられています。
ソリューション
画像解析によって、神経細胞の神経突起の長さを非侵襲的に測定します。
利用場面
神経細胞をターゲットにした創薬アッセイ、非侵襲的なiPSC由来神経細胞の分化評価を目的とする解析