DEPArray 細胞分離システム
試薬および製造原料の輸入販売 シングルセル解析
細胞を一個づつ自動的に分離します

DEPArray™ 細胞分離システム

細胞の遺伝子を正確に解析するため には、不均一性(heterogeneity)を 排除し、ホモジニアスな細胞試料を 得る技術が必要です。DEPArray™ システムは、この大切なステップで役立つユニークな技術で、目的とする細胞を100%純粋に分離することができます。
特許技術であり、世界的に評価されているDEPArray™ システムを使うと、試料中にごく稀にしか存在しない細胞を、たとえ一個でも、自動的に分離して100%純粋に分取することができます。
精密な画像情報によって、目的とする細胞から、夾雑物質や細胞クラスター、目的外の細胞を区別して取り除くことができます。特許技術であるルーティングにより、目的の細胞だけを自動的に回収することができます。そのため、ホモジニアスな試料を使った分析を行うことができます。

DEPArray™ サンプルカートリッジ

  • DEPArray™ シングルユースカートリッジにはマイクロフルイディクスとシリコンバイオチップを組み合わせた最新技術が使われています。目的とする細胞を濃縮した試料から、目的細胞を負荷をかけずに分離することができます。多様な細胞試料から生きた細胞を、一個づつ回収することができます。
  • DEPArray™ カートリッジでは、個々に分離した細胞をプールして回収することもできます。一つの試料から細胞を複数のグループに分けて回収することができます。目的とする細胞だけでなく、陰性コントロールとして適切なターゲット以外の細胞を回収することもできます。

どんな試料でも;欲しい細胞だけを分離

DEPArray™ を使って、様々な試料から細胞を分離することができます

DEPArray™ テクノロジーの原理

  • DEPArray™ のユニークな技術である電極アレイを用いた誘電泳動(DEP)によって試料中の細胞は一個づつ分離されます。
  • 目的とする細胞を蛍光標識して濃縮した試料をDEPArray™ カートリッジに分注します。カートリッジをDEPArray™ システムに挿入すると、細胞はメインチャンバーに自動的に移動して分散します。
  • カートリッジの電極アレイをアクティブにすると、誘電泳動により個々の細胞がDEPのバーチャルな「ケージ」にトラップされます。6チャンネル蛍光顕微鏡とCMOSカメラによって得られる画像から、蛍光マーカーが望ましいパターンを示す細胞を選別します。高度な画像化技術と、マイクロチップチャンバーのケージの動きを制御する精密な電気技術により、従来の方法より優れた性能で細胞を分離して回収することができます。
  • 選別した個々の細胞は「収集エリア」に自動的に移動します。目的とする細胞をすべて収集エリアに移動させたのち、細胞を個々にあるいはグループとして、PCRチューブに回収します。回収した試料は分子生物学的な分析に使うことができます。

細胞の選別と回収

CellBrowser™ ソフトウェア:画像解析による分類

  • 細胞の画像解析は、専用のソフトウェアCellBrowser™ を用いて行います。
    試料中の細胞は蛍光および明視野での複数の測定パラメータによって自動的に分類されます。
    分類された細胞をさらに精査して、選択していきます。
  • 条件を変えて得られる画像をモニターで比較検討しながら、目的とする細胞を識別して選択することができます。
    細胞は蛍光パターンだけでなく、周囲長、直径、円形度といった明視野で得られるデータを使って判定できます。
Pure:
純粋に

細胞は複数のパラメータによって選別されます。さらに画像を見ながら、細胞に損傷がなく、基準を満たしていることを確認して選択することができます。電気的なケージに分離された細胞を画像で検証できるので、蛍光標識体が非特異的に結合して陽性となった細胞や細胞断片、別々の標識体が結合した細胞がクラスターとなり見かけ上基準を満たし陽性となった細胞塊を排除することができます。目的とする細胞のみを清浄な緩衝液に回収することができるので、分析において不純物や混入物による干渉が生じません。

Single:
一つに

DEPArray™ システムは細胞を個々に分離して回収することを自動で行います。この技術により、特定の細胞あるいは細胞集団だけを対象にした分子レベルでの解析が可能となります。生体試料中に微量しか存在しない細胞の分子的な特徴を調べるために必須な技術です。目的の細胞を確実に採取できるDEPArray™ テクノロジーはシングルセルレベルでの遺伝子解析や発現解析を可能にします。

Viable:
生きたまま

ヒト多能性幹細胞は、DEPArray™ システムによって 一個に分離する操作を受けても、増殖能および多能性を維持して生存した。:フィーダーフリーでのヒトiPS細胞を標識して、DEPArray™ により画像解析して分離した。

Wang YC, et al. WSCS 2013; “Dissecting molecular heterogeneity in pluripotent stem cells with single-cell resolution”.

誘電泳動(DEP)によるケージは、電圧が非常に低く、周波数がメガヘルツの交流を印加した不均一電場によって作られます。細胞は穏やかにDEPケージに捉えられたり、ケージ間を移動します。そのため、細胞に対してせん断力、ひずみといった負荷がかからず、細胞間の接着による損傷も起こりません。細胞は必ずしも透過処理、固定を行う必要はなく、生きた培養細胞を分析して分取することもできます。細胞はDEPArray™カートリッジから培養プレートに直接移すことができす。

腫瘍細胞

がんは先天的および後天的な遺伝子の異常により生じ、多様な病態を示します。多くのがんで特徴のある分子的変化が認められます。がんを分子レベルで理解することは、新しい治療法の開発、治療法の改善、早期発見のための検査法の開発に深く結びついています。

  • 腫瘍細胞を個々に分けて回収する、わずかに存在する血中循環腫瘍細胞(CTCs)を分取する
  • 上皮間葉転換に伴う細胞をサブタイプに分類する
  • クローンのサブポピュレーションを解析する
  • 異なる方法で採取した腫瘍細胞(FFPE、血液、穿刺吸引など)と変異の関係を調べる

DEPArray™ の技術により、シングルセルレベルで遺伝子の不均一性(heterogeneity)を解析することができます。個々の細胞について、ゲノム全域にわたる変異解析を行い、がんを引き起こす突然変異やクローンのサブタイプを解明することによって、遺伝子の履歴が明らかになります。シングルセルでのゲノム解析が必要でない場合、また、FFPE試料のように遺伝子の質が損なわれている可能性がある場合、同一の表現型を持つ細胞のみをプールするためにDEPArray™を使います。間質細胞のような好ましくない細胞の混入を避けることができます。腫瘍細胞のみを純粋にプールして分析すると、厳密なサンプリングを行わないときに生じるバックグランドが混入しないので、結果に不均一性が見られる場合、それは測定した細胞集団のアレル比を反映するという特徴が現れます。

胎児由来細胞

胎児に由来する細胞が胎盤を通過して母体の血液中に移行することが知られています。このような細胞を検出して回収する方法が利用できるならば、出生前遺伝学的検査に多大な影響を与えるはずです。遺伝子検査に適した胎児由来細胞が、高額な費用をかけず非侵襲的な方法で得られるからです。しかし、この研究分野は残念ながらあまり進展していません。血中の胎児由来細胞は非常に少なく、半減期が短いため、胎児由来細胞に特異的なバイオマーカーを検証することが困難なためです。

  • 胎児由来のトロホブラストおよび有核赤血球を母体血から分離する
  • 胎児に由来する細胞であることを示すバイオマーカーを特定して検証する
  • 母体血中に遊離した胎児のDNAだけでなく胎児由来細胞中の全遺伝子群を分析する

DEPArray™ を使うと母体血から濃縮した胎児由来の細胞を傷つけることなく取り出すことができます。胎児の全ゲノムを検査の対象とすることができ、よく知られている異数性だけでなく、まれな点突然変異についても解析することができます。細胞を一個に分離して分析するので、分離した細胞のゲノムを母親および父親のゲノムと比較することにより、胎児由来であることを示すバイオマーカーの特異性を検証することができます。

幹細胞

幹細胞の研究はここ数年非常に盛んになってきました。幹細胞の新しいソースが現れたこと、規制が緩和されたことが背景にあります。再生医療、がん、免疫といった領域で、幹細胞の働きについて研究されており、治療の向上に役立てられます。

  • 組織から細胞を単離して、ex-vivoで細胞培養とクローニングを行う
  • 個々の幹細胞を分離して、シングルセルレベルで遺伝子発現の変化を解析する

DEPArray™を用いると幹細胞を一個づつ回収することができるので、同一クローンのプールにおける細胞の遺伝子発現パターンの変動を解析することができます。細胞を分離するために負荷するDEPの作用は穏やかであり、分離の緩衝液には細胞培養液が使えるので、幹細胞を生きたまま選別して分取することができます。

DEPArray™ 論文

  • Fabbri F, et al. AACR 2011 Poster (Abstract #4901) – “Preliminary investigation of circulating NSCLC cells using a dielectrophoresis-based instrumentation” – This study has been expanded and their paper has now been accepted for publication – see below for full reference.
  • Medoro G, et al. ASCO 2011 Poster (Abstract #10616) – “Use of the DEPArray platform to detect, isolate, and molecularly characterize pure tumor cells from peripheral blood samples enriched using the CellSearch® system”
  • Fontana F, et al. ASCO 2011 published abstract #e21134 – “Sequencing the chemokine receptor CXCR4 in individual circulating tumor cells (CTCs) of patients with breast cancer (BrCa)”
  • Medoro G, et al. Single Cell Analysis Summit 2011 Poster – “A workflow for Single-Cell Resolution, Automated, Image-based Sorting of Pure Circulating Tumor Cells and their Comprehensive Molecular Characterization”
  • Medoro G, et al. ADAPT 2011 Poster – “RNA Analysis of Pure Tumor Cells Sorted by DEPArray™ Platform from Enriched Blood Samples
  • Peeters DJE, et al. AACR 2012 Poster (Abstract # 4072) – “Molecular characterization of single tumor cells isolated from blood samples using immunomagnetic enrichment and dielectrophoretic cell sorting: a feasibility study”
  • Polzer BM, et al. ACTC 2012 Oral Presentation – “Whole genome screen of single circulating tumor cells using a semiautomated workflow”
  • Alpaugh RK, et al. San Antonio Breast Cancer Symposium 2012 Poster – “What is the appropriate sample(s) on which to perform sequencing for mutational analysis to guide the selection of targeted therapy?”
  • Fabbri F, et al. Cancer Letters 2013; - “Detection and recovery of circulating colon cancer cells using a dielectrophoresis-based device: KRAS mutation status in pure CTCs”
  • Carpenter EL, et al. AACR 2013; Abstract accepted – “Dielectrophoretic capture and genetic analysis of individual disseminated solid tumor cells”
  • Wang YC, et al. WSCS 2013; Abstrct accepted- “Dissecting molecular heterogeneity in pluripotent stem cells with single-cell resolution”
  • Milner L., et al. 2013; Abstract accepted- “A highly sensitive and specific method for characterization of circulating tumor cell subtypes in breast cancer”
  • Polzer BM, et al. ISMRC 2013 Abstract accepted- “Morphology and DNA integrity are defining criteria for diagnostic molecular profiles for single CTCs”
  • Peeters DJE, et al. British Journal of Cancer 2013; 1-10 (doi: 10.1038) “Semiautomated isolation and molecular characterization of single or highly purified tumour cells from CellSearch enriched blood samples using dielectrophoretic cell sorting”
    http://www.nature.com/bjc/journal/vaop/ncurrent/full/bjc201392a.html
  • Dive C. et al. Nature Medicine “Tumorigenicity and genetic profiling of Circulating Tumor Cells in Small_Cell Lung Cancer”
    http://www.nature.com/nm/journal/vaop/ncurrent/full/nm.3600.html

このページのトップへ
お気軽にお問い合わせ・ご相談ください 受託開発サービスはこちら TEL:03-6277-3233 FAX:03-6277-3265 メールでのお問い合わせ:customer@bizcomjapan.co.jp

バイオ関連の受託開発サービス・試薬の輸入販売ならビジコムジャパンにお問い合わせください。お客様の用途やご要望に沿ったサービス、各種試薬・製造原料の販売をいたします。

ビジコムジャパンへのお問い合わせはこちら