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マイクロ流体デバイス
Microfluidic Devices
Fluigent製品 アプリケーション事例

圧力制御式送液システムとアプリケーション

Flow EZをはじめとするFluigentの流体制御システムは,ナノ流体・マイクロ流体制御を必要とする実験において,高精度かつ安定した送液を実現してきました。Fluigentの圧力制御式送液システムは,シリンジポンプやペリスタルティックポンプ等の送液手法では不可能な,脈動のない滑らかな流れの供給や微細な流量の制御が可能です。この送液技術は,細胞生物学,粒子研究,分析化学等の精密な流体操作を必要とする幅広いアプリケーションで活用され,多くの実績を上げています。

本ページでは,Fluigentの送液技術を活用したアプリケーション事例の一部を紹介します。

細胞培養,Organ-on-a-chip / MPS アプリケーションノート

Organ-on-a-chipに代表される,マイクロ流体デバイス内での灌流細胞培養は,剪断応力等の機械的刺激が細胞に与える影響を研究するために用いられます。この技術は,生体内の動的環境を再現し,生理的条件下での細胞機能を研究するうえで不可欠です。灌流細胞培養では,栄養供給の継続性や老廃物の除去を行えることから,細胞の生存率,分化,機能性の向上といった利点が得られます。表現型や遺伝子発現の範囲にも影響を与えます。


Flow EZを使用したアプリケーション例

Flow EZは,マイクロ流体アプリケーションに最適な自立型の圧力制御式送液システムです。圧力・流量コマンドへの反応の速さや,アプリケーションに応じた拡張性の高さが特徴です。

Flow-EZ

comparison

Flow EZとペリスタルティックポンプとの比較
24時間の灌流後,ペリスタルティックポンプを使用した脈動流の下で培養された血管細胞は剥離や形態異常が見られた一方(図下),Flow EZの層流による一定の剪断応力が与えられた環境では,細胞は良好な状態を保っていました (図上)。Flow EZにて,生体内により近い環境が得られることが示されています。
(図内のスケールバー: 100 μm)
アプリケーションノート


gut-on-chip

腸オンチップモデルの高度化
Flow EZとマイクロ流体チップを組み合わせることで,腸上皮の生体環境に近い条件を再現します。低酸素環境下での細胞培養や剪断応力の精密制御を行い,Caco-2細胞の密度増加や三次元構造形成といった高度な分化挙動を促進します。
(図内のスケールバー: 200 μm)
アプリケーションノート


■ 関連ページ: 圧力制御式送液システム Flow EZ


OMIを使用したアプリケーション例

OMIは,小型で汎用性の高い灌流細胞培養装置です。灌流,再循環,サンプル回収等の送液プロトコルを設定でき,インキュベータ内で理想的なシアストレスによる灌流を継続することが可能です。

OMI-dual

HUVEC

マイクロ流体チップ内にヒト臍帯静脈内皮細胞(HUVEC)の単層を作製するためのプロトコル
流路のコーティングおよび細胞播種の後,内皮単層は, OMIで制御された一方向性の層流剪断応力に曝されます。画像は灌流下で7日間培養した内皮細胞の様子です。
アプリケーションノート


Gut-on

OMIによるGut-on-a-chipモデルの構築
マイクロ流体チップとOMIを組み合わせることで,Gut-on-a-chipシステムを構築できます。Caco-2の細胞密度は灌流培養によって増加し,3日目以降に三次元構造の形成を開始しました。さらに,チップの流路上部にまで細胞がコロニー化する様子も確認されました。
アプリケーションノート


Gut-on-a-chipモデルの応用と研究結果 (ウェビナー)
リール・パスツール研究所の専門家が,OMIを活用したGut-on-a-chipモデルの最新の研究と,その応用と利点について解説します
この研究では,宿主とマイクロバイオームの相互作用を調べる目的で腸オンチップモデルを用いています。


■ 関連ページ: 自動Organ-on-a-chip培養装置 OMI

バイオイメージング アプリケーションノート

ARIAを使用したアプリケーション例

ARIAは,最大10種類の試薬を微小流量で長時間安定して送液できる装置です。イメージングデバイスを組み合わせたアプリケーションに適しています。

aria

calcium

カルシウムイメージングの自動化
ARIAを用いた,神経細胞におけるカルシウムイメージングの自動化手法を紹介しています。神経活動の可視化において重要なカルシウムシグナルを高精度かつ安定的に記録することで,実験の効率化とデータの再現性向上に貢献しています。
アプリケーションノート


ARIAを用いたDNA-PAINT (ウェビナー)
ARIAとZEISSの高解像度顕微鏡を組み合わせたイメージングワークフローを,DNA‑PAINT の実例と共に紹介します。ARIAの制御ソフトウェアとZeissのZENソフトウェアの統合についても詳しく説明しています。


■ 関連ページ: 自動送液装置 ARIA

微小粒子生成,液滴生成 アプリケーションノート

Flow EZとRayDropを使用したアプリケーション例

RayDropは汎用性の高い粒子生成デバイスです。ノズルやキャピラリの独自構造によって,シンプルな液滴(W/O,O/W)から,リポソームやダブルエマルション等の様々な粒子の生成に応用することができます。

Raydrop


double-emulsion

微小ダブルエマルション内への細胞カプセル化
ヒトPBMCを直径約52 µmの単分散w/o/wダブルエマルション液滴に封入する実験を実施しました。蛍光色素で染色した細胞を封入し観察した結果,高い封入効率と均一性が確認されました。液滴サイズも単分散性が高く,Raydropの高精度な細胞封入能力が裏付けられています。
アプリケーションノート


■ 関連ページ: 微小エマルション生成デバイス RayDrop
■ 関連ページ: DDSマイクロ・ナノ粒子生成 (リポソーム / PLGA)

その他のアプリケーション事例

その他にも,多数のアプリケーションノートが公開されています。その一部を以下ページ下部の「PDF資料」セクションに掲載しています。

■ 関連ページ: 圧力制御式送液システム