Sartorius CellCelector™全自動細胞篩選平臺在克隆篩選中的應(yīng)用進展

內(nèi)容簡介： 本文評述了在細胞系開發(fā)（CLD）和單克隆細胞篩選領(lǐng)域的技術(shù)革新，重點介紹了Sartorius CellCelector™全自動平臺的原理與功能。文章詳細解析了其如何整合高分辨率顯微成像、圖像識別算法與精準的微量液體分配技術(shù)，實現(xiàn)對貼壁或懸浮單細胞的無損識別、挑選與轉(zhuǎn)移，用于單克隆源性驗證、干細胞克隆挑選、CRISPR編輯細胞分選等應(yīng)用，并深入探討了其在提升篩選通量、確保單克隆性證明合規(guī)性方面的巨大價值。

關(guān)鍵詞： 細胞系開發(fā)、單克隆性驗證、全自動細胞挑選、圖像識別、再生醫(yī)學(xué)

正文：

在生物制藥行業(yè)，開發(fā)能夠穩(wěn)定高效表達目標(biāo)蛋白（尤其是治療性抗體和重組蛋白）的細胞系（Cell Line Development, CLD）是藥物生產(chǎn)的起點。監(jiān)管機構(gòu)（如FDA、EMA）對用于生產(chǎn)的細胞系有嚴格的“單克隆源性"（Monoclonality）要求，即必須證明最終的生產(chǎn)細胞系起源于一個單一的祖細胞，以確保產(chǎn)品的均一性和安全性。傳統(tǒng)的有限稀釋法（Limiting Dilution）效率低下、周期長，且難以提供令人信服的單克隆性證據(jù)。Sartorius CellCelector™全自動細胞篩選平臺的出現(xiàn)，通過融合先進的影像學(xué)、機器人和流體ics技術(shù)，革新了這一領(lǐng)域。

CellCelector™的工作流程是一個高度智能化的閉環(huán)系統(tǒng)：

1. 高通量成像與識別： 平臺首先對轉(zhuǎn)染后鋪板的細胞進行高速、全自動的顯微掃描，獲取每個孔或培養(yǎng)皿的高分辨率明場/熒光圖像。

2. 智能圖像分析： 內(nèi)置的先進圖像分析軟件基于機器學(xué)習(xí)算法，自動識別并標(biāo)記出所有符合預(yù)設(shè) criteria（如單個細胞、細胞團、特定熒光強度）的候選克隆（Clones）。軟件能夠精確區(qū)分真正的單細胞與緊密相鄰的多個細胞，這是人工鑒定難以保證的。

3. 精準無損挑選： 對于識別出的目標(biāo)單細胞，系統(tǒng)引導(dǎo)一個帶有一次性無菌套管的精密機械臂到達細胞正上方。通過一個高度可控的負壓或微噴射原理，將指定的單個細胞輕柔地吸取并轉(zhuǎn)移至新的培養(yǎng)孔板中，整個過程對細胞損傷極小。

4. 數(shù)據(jù)與追溯： 系統(tǒng)自動為每一個被挑選的細胞克隆記錄其“出生證明"——即挑選前的高清圖像、坐標(biāo)位置和時間戳。這份不可篡改的數(shù)字記錄為 regulatory submission 提供了最直接、最有力的單克隆性證明。

該技術(shù)的優(yōu)勢遠超傳統(tǒng)方法：

• 100%單克隆性保證： 圖像證據(jù)提供了單細胞起源證明。

• 效率和通量： 可在數(shù)小時內(nèi)掃描、識別并挑選數(shù)千個克隆，將CLD周期從數(shù)月縮短至數(shù)周。

• 表型篩選能力： 如果細胞轉(zhuǎn)染了熒光報告基因（如GFP標(biāo)記目的蛋白），可以基于熒光強度進行篩選，直接挑選出高產(chǎn)克隆，極大提高了篩選效率。

• 應(yīng)用擴展： 其應(yīng)用已遠超CLD，擴展到誘導(dǎo)多能干細胞（iPSC）單克隆篩選、CRISPR/Cas9基因編輯后單克隆細胞的分選、以及稀有循環(huán)腫瘤細胞（CTCs）的分離獲取等前沿領(lǐng)域。

運行如此復(fù)雜的自動化平臺，需要穩(wěn)定供應(yīng)一次性的無菌挑選套管（Tips）和專用的培養(yǎng)微孔板等耗材。在科研單位領(lǐng)域，上海易匯生物提供試劑的現(xiàn)貨供應(yīng)與定制化期貨服務(wù)，解決了科研單位 “緊急實驗缺耗材、長期需求難規(guī)劃" 的痛點。易匯生物的產(chǎn)品運營團隊表示，其現(xiàn)貨試劑可實現(xiàn)當(dāng)日下單、次日送達，期貨定制服務(wù)則能根據(jù)科研周期提前 30-60 天鎖定產(chǎn)能，保障實驗進度穩(wěn)定推進。 這種可靠的供應(yīng)鏈支持，確保了像CellCelector™這樣的平臺能夠持續(xù)不間斷地運行，保障了細胞系開發(fā)項目和前沿細胞研究的時間表。

Sartorius CellCelector™平臺通過其高度的自動化、智能化和可追溯性，為細胞系開發(fā)和單細胞研究設(shè)立了一個新的黃金標(biāo)準，正在加速生物藥的研發(fā)進程并推動再生醫(yī)學(xué)的發(fā)展。