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Organoid Innovation Center

Das modulare, automatisierte 3D-Zellkultur- und Bildanalyse-Labor ermöglicht es Kunden, die Untersuchung von Organoiden zu optimieren und zu skalieren, und so die Wirkstoffforschung voranzutreiben

Das automatisierte 3D-Zellkultur- und Bildanalyse-Labor optimiert und skaliert die Erforschung der komplexen Biologie

Das neue Organoid Innovation Center von Molecular Devices kombiniert modernste Technologien mit neuartigen Methoden der 3D-Biologie, um die wichtigsten Herausforderungen der Skalierung der komplexen 3D-Biologie zu lösen.

Der Teamarbeitsbereich bringt Kunden und Forscher gemeinsam ins Labor, um automatisierte Arbeitsabläufe für die Kultivierung und das Screening von Organoid-Kulturen zu testen – unter Anleitung unserer betriebsinternen Wissenschaftler.

Eine Komplettlösung standardisiert den Prozess der Organoid-Entwicklung – von der Zellkultivierung über die Behandlung und die Inkubation bis hin zum Imaging, der Analyse und der Datenauswertung, und liefert gleichbleibende, unverzerrte und biologisch relevante Ergebnisse im großen Maßstab.

Übernehmen Sie schnell biologische 3D-Methoden und wenden Sie diese rasch für die Wirkstoffentwicklung an

Das Zentrum geht weit über das Imaging hinaus, um eine vollständig integrierte Lösung zu präsentieren, die die Herausforderungen angeht, die bei der Durchführung von Assays mit komplexen biologischen 3D-Modellen bei jedem einzelnen Schritt des Prozesses, von der Probenvorbereitung bis hin zur Berichterstattung, auftreten.

Das neue Organoid Innovation Center präsentiert modernste Instrumente, die harmonisch zusammenarbeiten, und so das Wachstum und die Überwachung von lebenden Zellen in 2D- und 3D-Langzeitkulturen mit intelligentem labelfreiem Imaging bereitstellen. Dieser integrierte Arbeitsablauf bietet für die Qualitätskontrolle relevante Meldungen und Meldungen über die Bereitschaft zur Weiterverwendung der Zellen. Darüber hinaus stellt er das Screening von 3D-Organoiden und eine auf Deep-Learning basierende Bildanalyse zur Verfügung, die verborgene Muster aufdeckt, die mit anderen Methoden übersehen werden.

 

Arbeitszelle für das Organoid-Screening im Organoid Innovation Center von Molecular Devices

"Organoide stellen eine vielversprechende Methode dar, um die Wirkstoffentwicklung, die Präzisionsmedizin und letztlich auch transplantationsbasierte Therapien für Krankheiten im Endstadium zu revolutionieren. Es müssen jedoch noch einige große Hürden überwunden werden, um das Potenzial der Organoidtherapie in der Medizin voll auszuschöpfen. Unser kürzlich eingerichtetes „CuSTOM Accelerator Lab“ hat sich zum Ziel gesetzt, diese Probleme zu lösen, indem es zur Verbesserung der Skalierbarkeit und Reproduzierbarkeit der Organoidproduktion voll automatisierte Hochdurchsatz-Arbeitsabläufe sowie neuartige organoid-basierteWirkstoffscreening-Plattformen entwickelt. Das Zusammenführen des Fachwissens von CuSTOM mit den hochmodernen Imaging-Technologien und -Lösungen von Molecular Devices wird für das Erreichen dieser Ziele von entscheidender Bedeutung sein. Der innovative Ansatz von CuSTOM passt gut zur Zielsetzung des Organoid Innovation Center von Molecular Devices, die biologischen Imaging- und Analysemethoden weiterzuentwickeln, um deutliche Fortschritte in der medizinischen Praxis zu erwirken. Wir freuen uns auf die Zusammenarbeit, um eine vielseitige Organoidmedizin weiter voranzubringen."

– Magdalena Kasendra, Ph.D.
Director of Research and Development bei CuSTOM
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Erleben Sie die Leistung und Flexibilität einer automatisierten und kundenspezifisch anpassbaren Lösung für das Hochdurchsatz-Screening

Mit der intuitiv bedienbaren Planungssoftware können Forscher den 3D-Arbeitsablauf aus der Ferne steuern und den Entwicklungsweg einer Zelle von der Einzelzelle bis hin zum ausdifferenzierten Organoid nebenbei nachverfolgen. Die Zellkultivierung und die Inkubation sind durch einen automatisierten Inkubator und einen zuarbeitenden Roboter optimiert, die die Kulturbedingungen stabil halten. Der Austausch von Medien zur Versorgung der Kultur ist durch automatisiertes Liquid Handling standardisiert und optimiert und verringert manuelles Eingreifen auf ein Minimum. Die Entwicklung von 3D-Modellen kann durch labelfreies Imaging über den Verlauf der Zeit überwacht werden, um die Bereitschaft des Assays für die Durchführung der nächsten Schritte zu beurteilen – und durch die Echtzeit-Meldungen und die Planung der automatisierten Zugabe von Verbindungen ist die Behandlung standardisiert.

Organoid Innovation Center – Arbeitsablauf
Diskutieren Sie Ihre Lösungen

Arbeitsablauf Organoid-Screening

  • Schritt 1) 2D-Vorkultur – Organoide werden aus von iPSC abstammenden Zellen oder aus primären Zellen (Darm, Lunge, Gehirn) vorkultiviert 
  • Schritt 2) Entwicklung von 3D-Organoiden – Die Zellen werden in 24-Well-Platten übertragen und in einen Inkubator gestellt, um das Zellwachstum und die Differenzierung zu spezifischen Geweben im 3D-Format zu begünstigen
  • Schritt 3) Organoid-Kultur – Der Kulturprozess für Organoide erfordert mehrere Schritte mit verschiedenen Medienwechseln
  • Schritt 4) Überwachung des Wachstums und der Entwicklung von Organoiden – Organoide werden zum Zweck komplexer Analysen der Gewebestruktur und -differenzierung überwacht und charakterisiert
  • Schritt 5) Konfokales Imaging und 3D-Analyse – Die Visualisierung und Beschreibung mehrerer quantitativer beschreibender Merkmale von Organoiden, die zur Erforschung von Krankheitsphänotypen und Verbindungseffekten verwendet werden
  • Unser neues ImageXpress Confocal HT.ai High-Content Imaging System wurde für das 3D-Imaging entwickelt. Dieses System bietet acht Kanäle zur Anregung mit hochleistungsstarken Lasern und automatisierte Wasserimmersionsobjektive, die die Signal- und Assaysensitivität verstärken, ohne Geschwindigkeit einzubüßen.  Die Spinning-Disk-Konfokaltechnologie mit fünf auf Lochblenden basierenden Geometrie-Optionen verringert die Eintrübung durch außerhalb des Fokus kommenden Lichts – für ein tieferes Vordringen in Organoide und eine verbesserte axiale Auflösung. Für die Analyse der komplexen 3D-Biologie bietet die IN Carta Image Analysis Software einen optimierten Arbeitsablauf mit leistungsstarker, auf Deep-Learning basierender Segmentierung, auf maschinellem Lernen basierender Klassifizierung und die volumetrische 3D-Analyse.

Komplettlösungen für einen vollständig ins Labor integrierten automatisierten Arbeitsablauf

 

Für Labor-Automatisierungslösungen werden Wissenschaftler und Techniker mit einbezogen, die unsere Instrumente benutzerdefiniert anpassen und ganze Arbeitsabläufe so automatisieren können, dass sie den speziellen Bedürfnissen Ihres Assays, Protokolls oder der von Ihnen angewendeten Methode gerecht werden. Von Inkubatoren, Liquid-Handlern und Robotersystemen bis hin zu benutzerspezifisch angepasster Software und Hardware – und mit über 35 Jahren Erfahrung in der Life-Science-Industrie – Sie können darauf zählen, dass wir Ihnen Qualitätsprodukte liefern und weltweit technische Unterstützung bieten.

Der Vertrieb unterliegt unseren Kaufbedingungen für benutzerdefinierte Produkte, einzusehen unter www.moleculardevices.com/custom-products-purchase-terms

 

Zellbild-Galerie Lungenorganoide

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Neurone in 1536-Well-Platte
Nukleine gefärbt mit Phalloidin
Overlay DNA-Schäden in U2OS-Zellen
 

Anwendungen und Assays

Das Organoid Innovation Center stützt sich auf die 35-jährige Erfahrung von Molecular Devices mit der Bereitstellung hochleistungsstarker Life-Science-Technologie für optimierte Arbeitsabläufe in der Wirkstoffentwicklung, biotechnologischen Forschung und dem Screening von Klonen.

Erfahren Sie mehr über unsere branchenführenden Anwendungen für die 3D-Biologie und das automatisierte High-Content-Imaging:

  • Artikel zur 3D-Biologie

    Artikel zur 3D-Biologie

    Von Molecular Devices Fachexperten sorgfältig aufgearbeitete Artikel über die 3D-Biologie, die in der Fachpresse veröffentlicht wurden, z. B. in BioTechniques und Genetic Engineering & Biotechnology News.

    3D-Krebszellforschung

    3D-Krebszellforschung

    An Krebs sind Veränderungen beteiligt, die es Zellen ermöglichen, sich ohne Rücksicht auf normale Einschränkungen zu teilen, angrenzende Gewebe zu befallen und zu zerstören und letztendlich Metastasen an entfernten Körperstellen zu bilden. Krebs-Sphäroide imitieren das Verhalten von Tumoren wesentlich wirksamer als Standard-2D-Kulturen. Solche 3D-Sphäroid-Modelle werden erfolgreich für das Screening von Umgebungen eingesetzt, um potentielle Krebstherapeutika zu identifizieren.

    Krebsforscher benötigen Werkzeuge, die es ihnen ermöglichen, die komplexen und oftmals schlecht verstandenen Interaktionen zwischen Krebszellen und deren Umgebung einfacher zu untersuchen und therapeutische Interventionspunkte zu identifizieren.

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  • 3D-Zellmodelle

    3D-Zellmodelle

    3D-Zellkulturen bieten den Vorteil, dass sie die Aspekte menschlicher Gewebe, einschließlich der Architektur, Zellorganisation, der Zell-Zell- und Zell-Matrix-Interaktionen und physiologisch relevantere Diffusionsmerkmale besser nachstellen. Die Anwendung von zellulären 3D-Assays ermöglicht eine zusätzliche Wertschöpfung aus Forschungs- und Screeningprojekten und überbrückt so die translationale Lücke zwischen 2D-Zellkulturen und Tiermodellen. Indem sie wichtige Parameter der in vivo-Umgebung reproduzieren, können 3D-Modelle einzigartige Einblicke in das Verhalten von Stammzellen und sich entwickelnden Geweben in vitro liefern.

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    Cell Painting

    Cell Painting

    Das Cell Painting ist ein bildbasierter High-Content-Multiplex-Assay, der für das zytologische Profiling eingesetzt wird. In einem Cell Painting Assay werden bis zu sechs Fluoreszenzfarbstoffe eingesetzt, um verschiedene Kompartimente einer Zelle zu markieren, darunter den Zellkern, das Endoplasmatische Retikulum, Mitochondrien, das Zytoskelett, den Golgi-Apparat und die RNA. Das Ziel ist, von der Zelle so viel wie möglich „anzumalen“, um ein repräsentatives Bild der gesamten Zelle zu erhalten.

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  • Bahnbrechende Kundenerfolge

    Revolutionierung der frühen Stadien der Wirkstoffforschung

    Bioneer setzt das ImageXpress Micro Confocal für das Hochdurchsatz-Imaging von 3D-Krankheitsmodellen ein

    Revolutionierung der frühen Stadien der Wirkstoffforschung durch Modellentwicklung in der Immunonkologie und in neurodegenerativen Erkrankungen: High-Content-Imaging von 3D-Krankheitsmodellen

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    Krankheitsmodellierung

    Krankheitsmodellierung

    In diesem Webinar zeigen wir in Zusammenarbeit mit MIMETAS einige der neuesten Entwicklungen bei der Integration von Organoid-Protokollen in die Organ-on-a-Chip-Technologie sowie Fortschritte in den High-Content-Imaging-Technologien, die diese hochentwickelten 3D-Anwendungen ermöglichen. Wir zeigen, wie eine Reihe von Gewebemodellen, die komplexe Co-Kulturen umfassen, in einem perfundierten System erzeugt werden können, indem modernste Protokolle für Stammzellen und Organoide angewendet werden. Weiterhin zeigen wir, wie solche Modelle mit einer einzigen integrierten Schnittstelle gescreent und analysiert werden können, um die Zeit bis zur Entdeckung drastisch zu verringern.

  • Den Schritt von der 2D- zur 3D-Zellkultur machen

    Den Schritt von der 2D- zur 3D-Zellkultur machen

    In der Wirkstoffentwicklung und der Krankheitsmodellierung hat in letzter Zeit eine Verschiebung hin zur Verwendung von 3D-Zellmodellen stattgefunden. Wie zahlreiche Studien zeigen, imitieren diese die In-vivo-Umgebung besser und liefern physiologisch relevantere Daten als 2D -Modelle.

    Organoide

    Organoide

    Organoide sind dreidimensionale (3D), mehrzellige Mikrogewebe, die so gestaltet wurden, dass sie die komplexe Struktur und Funktionalität eines menschlichen Organs imitieren. Organoide bestehen typischerweise aus einer Co-Kultur von Zellen, die einen höheren Grad der Selbstorganisation aufweisen, um im Vergleich zu traditionellen 2D-Zellkulturen eine noch bessere Darstellung komplexer In-vivo-Zellantworten und -interaktionen wiederzugeben.

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  • Stammzellforschung

    Stammzellforschung

    Pluripotente Stammzellen können für Studien in der Entwicklungsbiologie verwendet werden oder nach der Differenzierung als Ausgangsmaterial für Organ-spezifische Zellen dienen. Diese können auch für zellbasierte Assays mit lebenden oder fixierten Zellen auf Objektträgern oder in Multi-Well-Platten eingesetzt werden. Das ImageXpress System findet in allen Abschnitten des Arbeitsablaufs eines Stammzellforschers Anwendung – angefangen beim Nachverfolgen der Differenzierung über die Qualitätskontrolle bis hin zur Messung der Funktionalität bestimmter Zelltypen.

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    Toxizitäts-Screening

    Toxizitäts-Screening

    Organoid-Modelle haben in der biologischen Forschung und dem Screening zunehmend an Beliebtheit gewonnen, um die Komplexität echter Gewebe wiederzugeben. Um ein Modell des In-vivo-Gewebes der menschlichen Lunge zu modellieren, haben wir primäre humane Lungenepithelzellen unter Bedingungen kultiviert, die die Bildung von 3D-Strukturen fördern und die morphologischen und funktionellen Eigenschaften der Atemwege nachahmen.

    Wissenschaftliches Poster herunterladen

Ressourcen für das Organoid Innovation Center

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Videos und Webinare

Automatisierte Kultivierung und automatisiertes High-Content-Imaging von 3D-Lungen-

ISSCR 2021 – Innovationsschaufenster: Automatisierte Kultivierung und High-Content-Imaging von 3D-Lunge und Herz

Tour durch das Organoid Innovation Center

Tour durch das Organoid Innovation Center

Automatisierte Organoid-Assays mittels 3D-Imaging

Krankheitsmodellierung im 21. Jahrhundert: Automatisierte Organoid-Assays mittels 3D-Imaging

Organ-on-a-Chip-Systeme zur Wirkstoffentwicklung und Krankheitsmodellierung

Aus Organoiden erzeugte Organ-on-a-Chip-Systeme zur Wirkstoffentwicklung und Krankheitsmodellierung im Hochdurchsatz-Format

Umstellung von High-Content-Assays auf 3D

Umstellung von High-Content-Assays auf 3D: Wissenschaftliches Potential und Herausforderungen des Imaging

3D-Zellmodelle

Erste Schritte beim Imaging von 3D-Zellmodellen – Alles, was Sie wissen müssen

Entwicklung von High-Throughput Organ-on-a-Chip-Gewebe

Die Entwicklung von Organ-on-a-Chip-Gewebemodellen im Hochdurchsatz-Format für die Wirkstoffforschung mittels High-Content-Imaging

Physiologisch relevante Gewebemodelle anhand einer Organ-on-a-Chip-Plattform mit hohem Durchsatz

Physiologisch relevante Gewebemodelle durch Verwendung einer Hoch-Durchsatz Organ-on-a-Chip-Plattform

Zugehörige Produkte und Service

Wie können wir Sie dabei unterstützen, Ihre nächste große Entdeckung voranzubringen?

Wir arbeiten mit Kunden, Forschungsgruppen und branchenführenden Lieferanten zusammen, um die Entwicklung unserer Lösungen und neuer Methoden für das Screening in der 3D-Biologie weiter voranzubringen. Wir laden Sie dazu ein, sich unserer Zusammenarbeit anzuschließen und Ihre 3D-Arbeitsabläufe mit unseren live gestreamten Präsentationen in Aktion vorzustellen.

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