MSCの細胞数と増殖率を非剥離で迅速かつ正確に測定

MSCの細胞数と増殖率を非剥離で迅速かつ正確に測定

ポイント

MSC間葉系幹細胞)をはじめとするヒト体性幹細胞の細胞数の経時的変化を、細胞を回収することなく正確に計測することができます。

概要

MSCをはじめとするヒト体性幹細胞は、細胞分裂回数が限られており、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、使用する細胞の継代数ごとの細胞増殖能を測定し、どの範囲の継代数の細胞が使用目的に適しているかを開発段階で把握しておくことが大切です。また、不適切な培養条件によって細胞の形質が変化してしまうと異常増殖を認めることもあり、細胞増殖速度は培養条件が適切であるかどうかを評価する指標として重要です。
なお、初代培養においては、培養を開始しても増殖が確認できない場合もあります。そのような場合は増殖中の細胞数を経時的に把握し、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。

課題

課題
細胞数カウントの作業負荷、細胞ダメージが大きい

細胞数をカウントするには、細胞を培養容器から剥離させる必要があるため、作業者にとっては時間と労力を要し、また細胞にもダメージを与えてしまいます。

課題
継続した細胞数測定が不可能

細胞の増殖速度を計測する場合は、同じ培養容器内の細胞数を一定の期間、等間隔で測定し続けることが理想的です。しかし細胞を回収・分散させて計測する方法は破壊検査であるため、同等の播種条件のサンプルを多数準備し、測定ごとに破壊しながら計測する必要があり、サンプル数確保の制約などの課題が生じます。

ソリューション

培養中の細胞の位相差画像を自動取得し、細胞数の変化を非侵襲、かつ経時的に計測することで、細胞を無駄にせずそのまま次の培養工程に進ませることが可能です。再生医療等製品の細胞製造工程においては、多くの場合、十分に豊富な細胞数が確保できない場合が多く、非染色による非侵襲検査が望まれます。また、自家細胞の培養においては、厳格な製造工程設定が難しく、細胞の増殖状況などの状態をみながらある程度柔軟に対応できる工程構築が必要です。そのような工程管理においては、リアルタイムで細胞の増殖状況を把握可能な、自動画像取得かつ画像解析を用いた非侵襲な細胞数測定が効果的です。
柔軟な製造工程構築に向けた開発や実際の製造には、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」やインキュベータ内に設置した細胞観察装置「BioStudio-T」のような、細胞へのストレスを低減し、かつタイリング機能による容器全体のリアルタイム観察が可能な装置が有用です。画像解析ソフトウェア「CL-Quant アドオンモジュール」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

位相差画像を用いた非侵襲的画像解析によるMSC細胞の細胞数計測

位相差画像を用いた非侵襲的画像解析によるMSC細胞の細胞数計測(骨髄由来間葉系幹細胞UE7T-13(JCRB1154))
細胞密度が異なる画像において細胞検出可能。
左:位相差画像、右:画像解析により検出されたMSC細胞
上:低密度、下:中密度

活用シーン

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
  • 使用可能な継代数や分裂回数の把握、培地組成、継代方法など
  • 形質転換による異常増殖細胞の検出
  • 培養環境の妥当性検証(温度、酸素濃度など)
  • 細胞株間の増殖性の比較

細胞画像解析ソフトウェア
CL-Quant アドオンモジュール

CL-Quant

CL-Quantをより簡単に使えるように、細胞ごとの特性や解析目的に特化した、CL-Quantの追加ソフトウェア。画像解析が初めての方でも簡単3ステップで、細胞を効率的に評価することができます。

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細胞培養観察装置
BioStation CT

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インキュベータ内の安定した培養環境下で、最多30枚の培養容器を自動で位相差/蛍光観察可能なため、開発者の負担を軽減します。優れた位置再現性も備え幅広い細胞種に対し様々なライブセル撮影の可能性を広げます。

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細胞観察装置
BioStudio-T

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サンプルを動かさずに培養容器全体を撮影。振動の影響なく、タイムラプス観察・画像タイリングが可能です。コンパクトで防水・除染対応可能なため、インキュベータやクリーンルーム内の設置に最適です。

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