Hệ thống quan sát và ghi nhận hình ảnh tế bào sống EzScope 101 (Blue-Ray Biotech): Xu hướng công nghệ nhỏ gọn, thông minh và giá cả hợp lý
Quan sát và ghi nhận hình ảnh tế bào sống là một công cụ nghiên cứu cơ bản trong các phòng thí nghiệm sinh học tế bào và trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau. Các nhà khoa học có thể quan sát những thay đổi trong sự tương tác tế bào theo thời gian thực và trong thời gian dài, đồng thời hiểu biết sâu sắc hơn về các hoạt động của tế bào.
Lợi ích của nghiên cứu tế bào sống:
Việc ghi nhận hình ảnh tế bào sống theo thời thời gian thực cung cấp thông tin về các quá trình đang diễn ra trong tế bào, cho phép trực quan hóa các sự kiện thoáng qua có thể bị bỏ sót hoặc tiêt lộ thời điểm tối ưu trong các thử nghiệm cuối.
Chụp ảnh tế bào sống ở trạng thái sống giảm thiểu các nhiễu loạn có thể phát sinh từ các kỹ thuật chụp ảnh khác, chẳng hạn như cố định tế bào và nhuộm miễn dịch.
Tạo ra hình ảnh và dữ liệu 4D từ việc thu thập hình ảnh theo chiều ngang, chiều dọc và thời gian thực của tế bào.
Ghi nhận dữ liệu định tính và định lượng cho tế bào
Hệ thống quan sát và ghi nhận hình ảnh tế bào sống là sự kết hợp của một thiết bị chụp ảnh và thiết bị nuôi cấy để duy trì sự sống cho tế bào trong quá trình thử nghiệm và ghi nhận lại cách thức mà tế bào tương tác hoặc phản ứng với các kích thích bên ngoài theo các thông số đã cài đặt. Điều này giúp các nhà khoa học thực nghiên cứu với kết quả chính xác và trình bày rõ ràng trong báo cáo.
Trong những năm gần đây, sự xuất hiện của các công nghệ mới và nhu cầu ngày càng tăng về nghiên cứu thử nghiệm thuốc, tế bào gốc và nghiên cứu sinh học tế bào dẫn đến sự phát triển nhanh chóng của thị trường chụp hình ảnh tế bào sống trên toàn cầu. Theo báo cáo dự báo do công ty nghiên cứu thị trường RNCOS công bố năm 2018, giá trị đầu ra của thị trường ghi nhận hình ảnh tế bào sống ước tính sẽ đạt 7 tỷ đô la Mỹ vào năm 2022 [1].
Các ứng dụng được mở ra từ hình ảnh tế bào sống:
Những phát triển mới này giúp các nhà khoa học mở ra hướng đi mới trong các lĩnh vực truyền thống hoặc mới nổi, từ nghiên cứu sinh học/sinh hóa cơ bản như di chuyển tế bào, hợp lưu tế bào và làm lành vết thương , đến các nghiên cứu về sự hình thành tế bào khối u và nghiên cứu tế bào gốc, nhiều nghiên cứu trong số đó có thể mở ra các liệu pháp mới hoặc phương pháp sàng lọc thuốc.
Blue-Ray Biotech là một trong những nhà sản xuất thiết bị ghi nhận hình ảnh tế bào sống đã được sử dụng trong các ứng dụng tiên tiến. Những kết quả tuyệt vời đã được thể hiện trong các ứng dụng bao gồm “Hệ thống chip phổi sinh học trong ống nghiệm thời gian thực để kiểm tra các hạt vật chất ô nhiễm không khí [2]” và “Chip khối u 3D cho hệ thống sàng lọc thuốc thông lượng cao [3]”.
Duy trì sự sống của tế bào và quan sát tế bào theo thời gian thực và theo thời gian:
Kính hiển vi truyền thống chỉ quan sát được ảnh chụp nhanh của các tế bào cố định mà không có khả năng quan sát các quá trình sinh học động. Hệ thống ghi nhận hình ảnh tế bào tích hợp tủ ấm với hệ thống kính hiển vi để duy trì sự sống cho tế bào và thực hiện các thí nghiệm dài hạn về các quá trình động như sự di chuyển tế bào, tương tác tế bào-tế bào và phản ứng với các nhiễu loạn môi trường.
Do đó, một hệ thống ghi nhận hình ảnh tế bào sống phải có các thành phần cơ bản sau:
Tủ nuôi cấy giữ tế bào sống trong quá trình quan sát
Kính hiển vi để quan sát tế bào
Thiết bị chụp ảnh tế bào
Phần mềm phân tích chuyển đổi hình ảnh định lượng thành dữ liệu.
Tủ ấm trên kính hiển vi hoặc kính hiển vi trong tủ ấm
Có hai phương pháp kết hơp kính hiển vi với thiết bị nuôi cấy tế bào: hoặc là xây dựng một tủ ấm CO2 kích thước nhỏ gắn trên kính hiển vi đảo ngược hoặc đặt một/nhiều kính hiển vi đơn giản vào một tủ ấm CO2 tiêu chuẩn.
Phương pháp đầu tiên - xây dựng tủ ấm trên kính hiển vi - là phương cổ điển, giữ nguyên đầy đủ chức năng của kính hiển vi và có thể sử dụng nhiều tùy chọn đèn chiếu sáng và camera để tạo ra chất lượng hình ảnh cao hơn. Tuy nhiên, phương pháp này tốn kém và toàn bộ thiết bị có thể bị chiếm dụng trong nhiều ngày, nhiều tuần hoặc nhiều tháng chỉ cho một thí nghiệm tế bào sống duy nhất, khiến cho các phòng thí nghiệm không hợp lý về mặt kinh tế.
Phương pháp thứ 2 – Đặt kính hiển vi trong tủ ấm CO2 trở thành một lựa chọn khả thi hơn về mặt kinh tế. Chức của kính hiển vi lúc này chỉ đơn giản là chụp ảnh và giám sát tế bào sống. Phương pháp mới này hướng đến sự cân bằng tốt nhất giữa hiệu suất và giá cả cũng như sự tiện lợi. Khi một tủ ấm được lắp đặt nhiều hơn một kính hiển vi quan sát tế bào sống, các nhà nghiên cứu có thể tiến hành nhiều thí nghiệm đồng thời và các thông số được kiểm soát chặt chẽ. Với phương pháp này, người dùng có thể điều chỉnh tiêu cự ống kính từ xa thông qua phần mềm mà không cần mở tủ. Trong khi đó, tất cả hình ảnh sẽ được ghi nhận tự động và liên tục cả ngày lẫn đêm.
EzScope cung cấp quy trình nghiên cứu hợp lý từ giai đoạn nuôi cấy đến ghi nhận hình ảnh.
Kỹ thuật chụp ảnh tế bào sống được sử dụng rộng rãi để theo dõi hành vi của tế bào theo thời gian thực. Nó cung cấp giải pháp tiết kiệm thời gian cho các nhà khoa học để có được hình ảnh tua nhanh thời gian, do đó hợp lý hóa quy trình nghiên cứu. Xu hướng công nghệ mới với thiết kế nhỏ gọn và thông minh hơn, giúp các nhà nghiên cứu quan sát tế bào của họ theo thời gian thực và từ xa qua Internet, đồng thời tạo ra kết quả bằng hình ảnh hoặc video tua nhanh thời gian và dữ liệu được tạo tự động.
Hệ thống quan sát và ghi nhận hình ảnh tế bào sống EzScope 101 của Blue-Ray Biotech là một trong những sản phẩm như vậy, minh họa cho những cải tiến mới nhất của công nghệ hình ảnh tế bào sống thế hệ tiếp theo. Với kích thước nhỏ gọn, EzScope có thể lắp vào hầu hết các tủ ấm được sử dụng trong phòng thí nghiệm.
Hệ thống ghi nhận hình ảnh tế bào sống EzScope 101 của Blue-Ray Biotech cho phép theo dõi tối đa 4 mẫu tế bào sống trong tủ ấm và thực hiện quan sát từ xa theo thời gian thực. Điều này cho phép theo dõi các mẫu đồng thời, giảm lỗi do biến đổi môi trường.
Với chức năng lấy nét thủ công, đo lường và phân tích tự động, phần mềm EzCapture của EzScope giúp người dùng có thể điều khiển và kiểm soát các xét nghiệm, xem và chỉnh sửa hình ảnh. Chỉ cần nhấp vào menu chức năng, người dùng có thể dễ dàng thực hiện ước tính phạm vi tế bào, xác định tốc độ tăng trưởng tế bào và đo lường việc di chuyển tế bào, đồng thời chuyển dữ liệu thành hình ảnh và video, bao gồm cả video tua nhanh thời gian thực của tế bào.
Nhỏ hơn nhưng thông minh hơn, chức năng cao hơn nhưng giá thành rẻ hơn
Để tối đa hóa sự tiện lợi và kinh tế, các hệ thống ghi nhận hình ảnh tế bào sống đã và sẽ tiếp tục trở nên nhỏ hơn và thông minh hơn bằng cách tận dụng các công nghệ mới. Nhiều tính năng hơn sẽ được phát triển, trong khi khả năng chi trả vẫn sẽ là yếu tố quan trọng quyết định liệu một công nghệ hay một danh mục sản phẩm có thể trở nên phổ biến khi sử dụng hay không.
Trong nghiên cứu ứng dụng cơ bản hay nâng cao, từ ung thư học, miễn dịch học đến các khám phá về thuốc và liệu pháp mới, hình ảnh tế bào sống thời gian thực ngày càng được sử dụng nhiều trong phòng thí nghiệm để đẩy nhanh tiến bộ khoa học và cải thiện cuộc sống con người.
Nhìn về tương lai, các công cụ có thể giúp người dùng lập bảng và theo dõi các phân tử và tế bào thuận tiện hơn, tiến hành xét nghiệm với tốc độ và năng suất cao hơn trong phòng thí nghiệm, và trình bày kết quả theo cách thuận tiện và ấn tượng hơn sẽ là một trong những xu hướng mới trong phát triển sản phẩm hình ảnh tế bào sống.
Tài liệu tham chiếu:
Market Research Report《Live Cell Imaging Market Outlook 2022》by RNCOS E-Services Pvt. Ltd., 2018
