HASSAS HÜCRE ANALİZİ

Hangi tedavi kanseri yok edebilir? Yan etkiler olmadan hangi doz istenen sonucu sağlar? Hangi limitin üstüne çıkıldığında yararlı bir tedavi zararlı hale gelebilir? Günümüzde bu gibi sorular hücre kültürleriyle yapılan test serileri ile cevap buluyor. Bu seriler medikal araştırmanın en önemli yöntemleri arasında yer alıyorlar.

CYRIS ^®FLOX otomatik test sistemiyle, laboratuvarlardaki iş yükü daha hafif hale geliyor. Bu noktada FAULHABER'ın sunduğu motorlar, deneme süresi boyunca kültürlere yeterli miktarda besleyici öğe ve ilaç sağlanmasını ve insan müdahalesi olmadan hücre gelişiminin yakından izlenmesini mümkün kılıyor. 

Canlılık limiti

Hayatları kurtarmak, hastalıkları iyileştirmek, semptomları azaltmak. Modern ilaçların her gün, hem de milyonlarca kez yaptığı iş tam olarak bu. Fakat her rahatsızlık için bir ilaç bulabilmiş değiliz. Dahası, korona da bize yeni hastalıkların var olanların üzerine sürekli olarak eklendiğini farketmemizi sağladı. Bu nedenle sürekli olarak yeni ilaçlara ihtiyacımız olduğu gibi, onlara yönelik geliştirme çalışmaları da devam ediyor. Doğal olarak, bu ilaçların da hem etkili, hem de güvenli olması gerek. Ve hatta mümkünse insanlar üzerinde test edilmeden önce. Bununla birlikte, bir ilaç ürününün etkileriyle ilgili hatırı sayılır bilgiye halihazırda laboratuvarda ulaşmak mümkün. Zira bu etki insan vücudunun hücrelerinde büyük bit ölçüde görünür. Bunun sonucu olarak, hücre kültürü, ilacı "denemek" açısından insan vücudu yerine kullanılabilir.

Merkezi Münih'te bulunan  INCYTOИ ^® şirketinin bioteknoloji geliştiricisi Márton Nagy konuyla şu şekilde açıklıyor: "Örneğin bir maddenin hücrelere toksit hale geleceği limit değerini belirleyebiliriz." Ve ilave ediyor: "Bu arada bu sadece ilaçlar için değil, aynı zamanda potansiyel çevresel toksinler gibi durumlar için de geçerli.  Kültürü içeren besin çözeltisimin içine belirli miktarda madde ekliyor ve hücrelerin nasıl tepki verdiğini gözlemliyoruz. Sonrasında bu miktarı adım adım arttırıyoruz. Belirli ölçüm verilerine ve mikroskopla gerçekleştirilen optik gözleme dayalı olarak, maddenin hücre için ne kritik bir durum teşkil ettiği seviyeyi belirleyebiliyoruz. Bu değer kişinin vücut ağırlığına göre dönüştürülebiliyor. Pratikte bir doz için izin verilen limit değeri bu kritik değerin bir kısmı olarak tanımlanır. Farmasötik araştırmalarda kanser hücreleri kullanılarak birçok test yapılmaktadır. Ancak bu hücrelerde işler tersine döner: Burada amaç, hangi ilacın ve hangi miktarın onların üremelerini engellediğini veya tamamen yok ettiğini belirlemektir.

Hücrelerin gözlemlenmesi çok katmanlı ve hepsinden önemlisi nispeten zaman alıcı bir süreçtir. Tek bir deneme ortalama yaklaşık üç gün sürer. Bu süre boyunca çok sayıda bireysel ölçüm yapılır ve hücreler kısa aralıklarla tekrar tekrar fotoğraflanır. Görüntü dizileri, hücre büyümesinin seyrini gösteren hızlandırılmış bir film oluşturmak için birleştirilebilir. Ölçümler için üç fiziksel büyüklük incelenir: oksijen içeriği, pH değeri ve hücre tabakasının elektrik direnci.



Bu miktarların değerleri hücrelerin metabolizmasından etkilenir. Örneğin, sağlıklı bir durumda hücreler, halihazırda uygulanan bir ilacın (yan) etkisinden muzdarip oldukları zamana göre daha fazla oksijen tüketirler. pH değeri benzer şekilde davranır: Hücre metabolizması asidik maddeler ürettiği için pH değeri genellikle asidik aralığa düşer. Eğer bu düşük derecede gerçekleşirse, metabolizma bozulmuştur. Sapmanın derecesi, ilacın etkisi hakkında fikir verir. Elektrik direnci (empedans) ise hücre sayısı ile artar. Böylece gecikmeli bir artış, hücrelerin ne kadar etkilendiğini gösterir.

Şimdiye kadar, bu tür test serileri çok fazla manuel çalışma gerektiriyordu. Çeşitli adımlar yalnızca kısmen otomatikleştirilebilmekteydi. CYRIS ^®FLOX ile INCYTOИ ^®, insan müdahalesi olmadan çok günlü test çalıştırmasını gerçekleştirebilen ve sonuçları tam olarak belgeleyebilen tam otomatik bir cihaz yaratmış oldu.




Test düzeneğinin kalbinde, 24 kuyuya veya test odalarına sahip şeffaf malzemeden yapılmış bir mikrotitre plakası bulunur. Bunlar hücre örneklerini minyatür Petri kapları gibi tutar. Robot kolundaki 24 pipet, küçük kültürlere besin solüsyonu sağlar ve test edilecek maddelerle beslenir. Bunu yaparken, her pipet için çözeltinin farklı bir bileşimi seçilebilir. Her test odası, oksijen içeriği, pH değeri ve elektrik direnci için sensörlerle donatılmıştır. Bireysel test odaları, bir mikroskop lensi aracılığıyla düzenli aralıklarla aşağıdan fotoğraflanır.

Otomasyon için geliştirme

INCYTOИ ^® akademik kökleri olan bir girişim. Şirketin kurucuları daha önce üniversite araştırmalarında çalışmışlardır. Bu çalışmalarda, cihazlarının ilk prototipleri için diğer üreticilerin motorlarını kullandılar. Ne var ki bunların uygun olmadığı kanıtlandı ve daha sonra FAULHABER'in modelleri ile değiştirildi. Kompakt tasarımlar ve bileşenlerin güvenilirliği sayesinde ikna oldular. Seri üretime hazırlanmak için sistemin daha da geliştirilmesi söz konusu olduğunda, tahrik tedarikçisi bulmaya gerek kalmamıştı. Bununla birlikte, bu alan için yeni hedefler tanımlandı: "Mümkün olduğunca az farklı motor tipiyle çalışmak istedik", diyor geliştirme başkanı Matthias Moll, ilk durumu açıklarken. "Ayrıca kablolama için daha basit bir düzenleme istedik. Elektroniklerin zaten entegre olduğu bir sürücü arıyorduk. O zamana kadar robot kolunun kontrol elemanına yerleştirilmişlerdi, bu da hareketli bir elemanda birçok kablo bağlantısının gerekli olduğu anlamına geliyordu." Ek olarak, aşırı ısınma mekanik bir tıkanmaya neden oluyorsa veya tehdit teşkil ediyorsa, motorlar hataları bildirebilmelidir.



CxD serisinin entegre Hareket Kontrolörü ile birlikte 2232…BX4 fırçasız servo motor, INCYTOИ ^® teknisyenlerinin bu yeni gereksinimlerini karşılar. İlave olarak, kompakt tasarımla yüksek performans, düşük ağırlık ve hacim ve ayrıca laboratuvar kullanımı için uyumluluk gibi diğer tüm özellikler de sunulmaktadır. CYRIS ^®FLOX analiz cihazına altı motor yerleştirilmiştir. Bunlardan üçü robot kolundaki pipetleme kafasını üç eksende hareket ettirir. Pipetleri mikrotitre test odaları üzerinde hassas bir şekilde hareket ettirmekten ve solüsyonu boşaltmak için odaların hemen üzerindeki pozisyona hareket etmekten sorumludurlar. Dördüncü bir motor, steril pipet uçlarında 200 µl'ye kadar kültür ortamı taşıyan 24 emme pistonunu çalıştırır. İki motor, mikroskobu hücre örneklerinin altındaki bir XY tablosunda hareket ettirir. Bireysel test odalarının fotoğrafları, mikrotitre plakalarının şeffaf malzemesi aracılığıyla aşağıdan alınır.

Devamlı operasyonda keskinlik ve güvenirlik

Matthias Moll, bu adımdaki zorluğu açıklarken, "Daha sonra hızlandırılmış olarak tek tek hücrelerin gelişimini izlemek için, lens her zaman test odasının altında tam olarak aynı noktada olmalıdır" diyor. "FAULHABER motorlarının yardımıyla masayı tam olarak iki mikrometreye kadar konumlandırabiliyoruz." Karşılaştırma sunmak gerekikrse: Bir insan saçının kalınlığı 50 ila 70 mikrometre arasındadır. Pipet kafasının pistonlarını çalıştıran motor da çok hassas çalışmalıdır. Yalnızca sıvının miktarı tam olarak spesifikasyonlara uygunsa geçerli test sonuçları üretilebilir.



CYRIS ^®FLOX sistemlerinde hassasiyet süreklilik gerektiren bir iştir. Bu nedenle motor uygulamaları için yegane kural tekrarlanabilirliktir. Aynı hareket, test günleri boyunca, sapma olmaksızın kısa aralıklarla tekrar tekrar yapılmalıdır. Geliştirme şefi, "sürekli çalışmada esnasında

sürücülerden mümkün olan en yüksek güvenilirlik düzeyini bekliyoruz," şeklinde vurguluyor bu durumu. “Ancak o zaman uzun bir 'uzaklaşma süresi' için uygun koşulları yaratırız.” Laboratuvar otomasyonu dünyasında bu terim bir testin insan müdahalesi olmadan çalışabileceği süre olarak tanımlanıyor .“CYRIS ^®FLOX ile bu süre birkaç dakikadan saatlere veya günlere kadar uzatılabilir. Yüksek nitelikli bilim adamları ve laboratuvar teknisyenleri bu arada başka işler de yapabilirler. Böylelikle laboratuvar operasyonlarının verimliliği artıyor, işletme maliyetleri düşüyor ve cihaz kendini hızla amorti ediyor.”

  Ask For More Information…