所有 Attune 流式细胞仪的共同特点

Attune NxTAttune CytPix 成像型流式细胞仪具有许多相同特点。Attune CytPix 成像型流式细胞仪不但与 Attune NxT 具有相同的硬件和功能,还配备了高速明场相机自动化图像分析软件。以下介绍了两款仪器的共同特点,例如为实现高灵敏度和快速采集声波聚焦,为实现灵活性和可靠性的光学设计以及防堵塞液流系统抢先一步来了解 Attune CytPix 的成像和图像分析功能。 

 

使用我们的仪器配置器工具来设计适合您研究需求的系统。


源于声波聚焦技术的高灵敏度检测分析

Attune 流式细胞仪将医疗成像中的超声波技术与流体动力学聚焦相结合,能够将样本呈单个细胞状态精准排列到鞘液流的中心。将细胞紧密聚焦在激光检测区能使仪器采集到更多的光子,有助于确保数据质量,无论样本与鞘液的比例如何。

声波聚焦技术

即使在较高的进样速度下,声波聚焦(左)也可以精准定位细胞,形成紧密对齐,因此细胞信号变异较小,数据质量更高。在高进样速度下,传统的流体动力学聚焦(右)会使样本流的中心部分变宽,导致信号变异增大、数据质量下降。

“总体来说,Attune 的性能优于其他流式细胞仪,利用声波聚焦技术,每秒可分析 35,000 个细胞。即使以 100-1,000 μL/分钟的高速进行检测,数据的准确度也不会降低,这大大缩短了实验所需的上机时间。”

Takashi Satoh 博士,

IFReC 助理教授

大阪大学,日本

声波聚焦技术有助于在 Attune CytPix 仪器上进行细胞成像,帮助精确定位细胞,从而获得清晰的图像。 正如这些视频所演示,没有采用声波聚焦拍摄的细胞图像模糊不清且位置不正确,而采用声波聚焦拍摄的细胞图像清晰且处于视野中心。

声波聚焦使得细胞处于良好成像位置

没有采用声波聚焦技术(左)时,微球没有聚集在中心位置且经常模糊不清。声波聚焦(右)可减少横向位置变异、时间变异和景深限制,从而可获得清晰的图像。 


样本数据采集速度快

声波聚焦技术还可使实验室快速获得高质量数据。 用户可以达到 12.5 µL/min 或 1,000 µL/min 的样本处理速率,比传统的流体动力学聚焦系统快 10 倍,而数据采集速度可达 35,000 个细胞/秒。意味着您可比以往更快、更准确地分析所有样品(包括低浓度和珍贵样品),且数据质量没有任何损失。

Time to acquire 1 million events

快速进行数据采集

 

Attune NxT 与三台竞品仪器均以其最高进样速度运行,比较它们采集 1,000,000 个细胞所需的时间。

无论进样速度如何,声波聚焦技术都能很大程度地减少数据变异,因此高通量和灵敏度可以同时兼得。下面的细胞周期分析示例就证明了这一点,其中,精确检测多个细胞群之间的荧光强度差异至关重要。

Consistent data collection independent of sample flow rates between 12.5 and 1000 microliters per minute

数据变异小

 

将 Jurkat 细胞进行固定后,用碘化丙啶染色和RNase 处理,以 1 x 106^6 个细胞 /mL 的浓度进行上机分析,每种进样速度下的结果均保持一致。即使以1,000 μL/分钟的最高进样速度进行上机,G0/G1 和 G2/M 期细胞的变异系数( CV)值依然很小。

“传统的药敏实验通常需要1-3天,具体取决于细菌生长、分离以及药敏实验的难易程度。Attune NxT 可以在1小时之内对药物是否能有效治疗感染做出判断。在 3 小时之内,可以准确检测出抑制细菌生长所需的最低药物浓度。”

Kieran Mulroney,

生物医学科学研究员

Harry Perkins 医学研究所

西澳大利亚大学


防堵塞的液流系统

Attune 流式细胞仪采用正向位移注射泵系统,可以精确控制进样体积,从而可以进行精确体积分析,并能有效防止管路堵塞。该系统可以执行已知上样体积的体积细胞计数(门控细胞和总细胞),并能在活/死细胞分析中轻松将死细胞挡在门外,进行活细胞计数。与最大上样压力为 15 PSI 的传统流式细胞仪不同,Attune 流式细胞仪可将压力控制在 75 PSI,从而可以减少细胞黏连,实现抗堵塞功能。

 

“用过流式细胞仪的老师都知道流式仪器常见的的问题之一就是发生堵塞。使用这款仪器,堵塞将不是问题。如果你的样本量很大,在样本之间没有很多时间将仪器的管路清洗得非常干净。”

Bruno Sainz,

CLIP 研究员

马德里自治大学

西班牙马德里

基于体积的样本进样

 

进样系统采用正向位移注射泵,其工作原理类似于移液器。当柱塞压下时会产生张力 (A)。当柱塞与样本上升时会释放张力 (B)。在如此受控的高压条件下,发生仪器堵塞的概率很小。

“我们需要这样一台流式细胞仪,可以快速检测容易引起仪器堵塞的肿瘤样本。因此,Attune NxT 是我们此应用领域的首选流式细胞仪。Attune NxT 具有许多对我们的研究项目至关重要的特点。它不仅具有独有的声波聚焦技术,使我们能够运行更高通量的样本;同时它的流动室更大,因此当检测肿瘤细胞时不必担心会发生仪器堵塞,也不必花费大量的停机时间让仪器重新启动和运行。”

Charles Prussak,

药学博士、博士

细胞治疗转化实验室 (CTTL) 主任

加州大学圣地亚哥分校


弹性的光学设计

Attune 流式细胞仪可配置多达 4 个空间独立的激光器和 16 个参数。激光器空间独立,为多色方案设计提供了染料选择的灵活性,并可以简化补偿过程。 该系统可提供高速进样,采集速度可达每秒 35,000 个细胞,并兼具高灵敏度,可满足各种科研需求。

 

高灵敏度可以区分弱信号和背景荧光,从而减少数据变异并实现更好的信号分离。单峰的荧光分辨率变异系数小于 3%,预测 MESF ≤80 (FITC)、≤30 (PE)、≤70 (APC)。下面介绍了与竞品仪器之间灵敏度的比较。

不同流速下的灵敏度测量

分别在某高端传统流式细胞仪 (A) 和 Attune NxT 流式细胞仪(B 和 C)上,采用 561 nm 激光器和 610/20 (A) 或 610/15(B 和 C)滤光片,采集彩虹荧光微球(Spherotech Rainbow,3.2 μm)。传统流式细胞仪是在最高灵敏度的设置下运行(约 12.5 μL/分钟)。Attune NxT 流式细胞仪采用 12.5 μL/分钟 (B) 的上样速度运行,与传统流式细胞仪相同;以及 500 μL/分钟(C,上样速度快 40 倍)。即使是在最高流速下,Attune NxT 流式细胞仪的结果也等同或优于传统流式细胞仪。

Attune 流式细胞仪结构紧凑,可在生物安全柜或超净台内灵活使用。这有助于避免在处理危险或未知样本时造成污染或感染。


专为提高稳定性而设计的激光器

Attune 流式细胞仪采用全新的光学设计,具有较高的可靠性和出色的性能。固态平顶光斑激光器可在很大程度上减少液流系统或光学系统变化的影响,从而避免仪器的不稳定性、光路校准问题甚至仪器停机。

 

激光偏移是传统流式细胞仪用户经常遇到的主要问题之一。Attune 流式细胞仪采用平顶光斑激光器,具有更宽更稳定的激光强度分布,与传统系统所用的高斯分布激光器相比,平顶光斑激光器有更宽的光照范围。平顶光斑激光器对激光偏移的容忍度更高,从而确保仪器的高灵敏度和低 CV 值。

激光发射光谱

 

激光发生偏移时,传统流式细胞分析仪采用的高斯分布激光器(左)容易出现光路不准,而 Attune 采用的平顶激光器(右)仍能准确对齐。


稀有细胞检测

检测稀有细胞需要采集大量细胞才能获得准确、可靠的结果。 Attune 流式细胞仪可在最高 1 mL/分钟的进样速度下快速处理稀释样本,显著快于最快进样速度仅为 60–100 μL/分钟的传统流式细胞仪。因此,声波聚焦技术可同时兼顾进样速度和数据质量,大大缩短了稀有细胞的样本采集时间。

 

 

采集超过 100 万个活细胞并检测一个稀有树突状细胞亚群

 

浆细胞样树突状细胞 (pDC) 的免疫表型特征为CD19–/B220high/CD317+。用 CD19-Pacific Blue、CD317-Alexa Fluor 488 和 CD45R/B220-PE 流式抗体以及 SYTOX AADvanced 死活细胞染料对小鼠脾细胞进行四色流式分析。对SYTOX AADvanced 染料阴性的活细胞进行设门,然后再选择 CD19 阴性细胞进行二次设门。进一步在 CD45R/B220 和 CD317 双参数散点图中分析 pDC 的比例。细胞浓度为7.5 x 107^7 个细胞/mL,采用 500 μL/min 的采集速率,获取 130 万个总细胞。B220+/ CD317+(右上象限)的 pDC 占 CD19– 活细胞的比例为 0.851%,占全部脾细胞的 0.194%。

Attune 流式细胞仪可以兼顾高采集速度和高灵敏度,使用户能够轻松检测稀有细胞并对其进行表型鉴定和功能分析。 流式学习中心中关于稀有细胞检测的应用指南描述了适用于实验前、实验中和数据分析阶段的详细操作步骤。


Attune CytPix 流式细胞仪的特点

Attune CytPix 成像型流式细胞仪的独有特点在于高速明场相机可生成形态测量数据的自化图像分析。


高速相机

相机可以高达 6,000 张图像/秒的速度拍摄细胞图像,并使用户能够直观地验证检测器记录的细胞。用户可以实时查看细胞图像,以确认样品质量,优化实验方案,并记录待分析的每个细胞群的形态。这在细胞治疗应用中至关重要,但也可应用于任何用于流式细胞术的样品。

 

无需更改现有流式实验方案或牺牲样本通量,一次实验即可同时得到流式数据和成像结果。Attune CytPix 成像型流式细胞仪在保持标准流式细胞仪采集速度的同时还可采集清晰的细胞图像。声波聚焦可将待测细胞精确排列在激光检测区的中心位置,从而有助于获得清晰、居中的细胞图像。

即使在高速进样时仍可提供一致的图像质量

 

声波聚焦和高速相机相结合后,不论进样速度快还是慢,都可以得到 CAR T 细胞的稳定成像。聚焦和相机设置可轻松调整以满足实验要求。

通过使用图库视图, 用户可以快速扫视细胞群,看是否存在离群值。在此视图中,双联体和其他聚合体比较显眼,即使粗略一看也能注意到。借助 Attune CytPix 成像型流式细胞仪, 用户可以非常快速地突出显示大细胞群的结构特征。这样就可以调整设门,可在圈定感兴趣细胞的同时排除聚合体、不需要的细胞和碎片。

高级图像库视图

使用 Attune CytPix 成像型流式细胞仪,以 200 μL/分钟采集速率、>105 个细胞/mL 的样品浓度未经过滤采集的处于早期对数生长期的 Jurkat 细胞。图像库视图用于快速扫视采集的细胞事件。

与传统多色流式相比,图像中的形态信息增加了流式数据的丰度。例如,图中显示了使用 Annexin V 和碘化丙啶 (PI) 的常规细胞凋亡测定,并添加了细胞成像以表征每个细胞群中的细胞,从而显示不同形态特征。单凭流式细胞分析数据是无法获得这些信息的。 

凋亡细胞的形态特征。

用 10 µM 喜树碱 37ºC 培养 Jurkat 细胞 4 小时,以诱导细胞凋亡。样本用 Annexin V 染色和 PI 染色后,在 Attune CytPix 成像型流式细胞仪上以 100 µL/分钟的流速进行数据采集。从单个细胞群中,设门策略鉴别出三个细胞亚群。约 50% 的凋亡活细胞(Annexin V+PI–,右下)出现某种形式的凋亡小体,如气泡。约 25% 的死的凋亡细胞(Annexin V+PI+,右上)的细胞表面颗粒度增大,且不完整细胞更多。约 10% 的健康细胞(Annexin V–,左下)有凋亡小体(尽管没有 Annexin V⁺ 细胞的那样严重)。这些健康细胞也形态多样,尽管圈了单细胞门仍有部分黏连细胞。图中的这些形态特征由黑色箭头表示。


形态学自动图像分析

Attune CytPix 成像型流式细胞仪上的 Attune 流式细胞仪软件可使用接受过白细胞和微珠预先培训的模型分析图像并将图像中的细胞特征解读为形态参数。 这些参数与捕捉的图像和流式数据相结合,使研究人员能够获得对样本的新见解。可通过调整设门来排除聚合体、偶合事件、碎片和不需要的细胞。

 

该软件能够以每秒高达1,000幅图像的速率自动进行图像分析,并且可由用户在软件后台运行的进程队列中进行管理。这些基于图像衍生的扩展参数提供了数据,使用户能够通过细胞计数(颗粒计数)和形态学特征,如圆形度 (圆度)、大小 (面积)、形状 (偏心率) 和复杂性 (熵)来确认单体。 对这些扩展参数设门后,您可以快速、准确地鉴别感兴趣的细胞群,从而在不需要手动审查或仅需少量手动审查的情况下确认设门策略。您可以使用反向设门扫视全分辨率图像组合,可针对散点图上的任何细胞群将您所见与散射光、荧光或基于图像的参数相关联。设门时,借助强大、由数据驱动的细胞分析,可以提高数据质量并让您充满信心。