最適な継代タイミング判定のためにhPSCコロニー内の細胞密度を正確に測定

最適な継代タイミング判定のためにhPSCコロニー内の細胞密度を正確に測定

ポイント

hPSCヒトiPS細胞及びES細胞)の培養時にコロニーの粗密を測定することは、細胞の状態を把握したり、継代のタイミングを判断するための指標として重要です。

概要

培養条件にもよりますが、一般的にhPSCのコロニーの形成過程において、播種した直後の細胞はやや大きく、細胞同士は粗に接着した小さなコロニーを形成します。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。なお、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た場合でも、培養の経過とともに細胞は集合し、コロニーを形成します。さらに培養が経過し、いわゆる「成熟したコロニー」と呼ばれる状態になったコロニーは、コロニー内の細胞密度が高く、細胞同士の境界が不明瞭で均質な形態を示します。

課題

課題
hPSCは形質が不安定で、培養環境に敏感

培養条件や培養環境が適切でない場合は、形質が変化を生じやすくなり、その結果、成熟したコロニー状態にならない、あるいはコロニーが大きくならないといった現象が起きます。

課題
人材・経験不足

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、この評価には長年の経験が必要なため、対応できる人材が不足しています。

ソリューション

位相差画像解析による非侵襲的な手法により、コロニー画像からhPSCコロニーの粗密状態を判定します。hPSCの位相差画像から画像解析により、hPSCの各コロニーの細胞密度の粗密を判定します。タイムラプス撮影により経時的に画像取得を行えば、粗密コロニー割合の経時的変化を数値化できます。
インキュベータに顕微鏡とカメラが内蔵された細胞培養観察装置「BioStation CT」またはインキュベータ内に設置した細胞観察装置「BioStudio-T」を用いることにより、hPSCに培養環境変化の影響を与えず長期間にわたり細胞の位相差画像を撮影することができます。画像解析ソフトウェア「Cell Analysisモジュール」の製品情報はこちら細胞培養観察装置「BioStation CT」の製品情報はこちら細胞観察装置「BioStudio-T」の製品情報はこちら

位相差画像解析による非侵襲的なコロニーの粗密状態の測定イメージ画像

位相差画像解析による非侵襲的なコロニーの粗密状態の測定。青マスクは粗コロニー、赤マスクは密コロニーを表します。

粗密コロニー割合の経時的変化のグラフ

粗密コロニー割合の経時的変化をグラフ化することができます

活用シーン

hPSC培養プロセス構築のための評価指標に

  • 培養条件の妥当性検証(培地組成、継代方法、作業者間の手技のばらつきなど)
  • 継代タイミングの判断
  • 培養環境の妥当性検証(温度、酸素濃度など)

参考文献

Stem Cells Transl Med. 2015;4 (7):720-30

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