Long-term perfusion studies
Aria, 순차 관류 시스템
[OAR]Automated system for sequential perfusion experiments
Fluigent introduces Aria, our automated solution for cellular perfusion or timed injection protocols. Aria allows one to automate delivery up to 10 different solutions into a chamber or microfluidic chip by following user defined protocols.
- Automation
- Biocompatible
Contamination-free
- Save time
Automated protocols
- Easy to use
All in one instrument and software
- Adaptable
Fits any experimental design
특징
최대 10개의 용액 공급
Aria는 주입된 볼륨이 며칠에 걸쳐 40μL에서 수백 mL까지 제공되기 때문에 모든 응용분야에 적용할 수 있습니다. 잇따른 용액 간의 시료 잔류를 최소화하기 위해 튜브를 세정할 수 있습니다. Aria의 지능형 소프트웨어를 통해 사용자는 각 용액의 공급 시간을 알 수 있습니다. 소프트웨어는 또한 각 저장소의 프로토콜 실행에 필요한 최소 용량을 사용자에게 알려줍니다.
모든 프로토콜 자동화
Aria에는 몇 번의 클릭으로 프로토콜을 설계할 수 있는 직관적인 소프트웨어가 함께 제공됩니다. 배양 시간, 유량, 분주된 용량은 모두 프로토콜의 각 단계에서 작업자가 쉽게 설정할 수 있는 매개변수입니다. 프로토콜이 기록되고 사용자 간에 공유될 수 있습니다. 각 실험의 유량과 압력이 기록됩니다.
변동성 감소
Aria는 피펫을 사용하여 작업자 내 변동성 5.1%와 작업자 간 변동성 8.1%에 비해 실험 간 변동성을 0.5%까지 크게 줄여줍니다.
시료 무결성 유지
오염 방지: 실험 시작 시 시료가 공급되며 프로토콜 중에 만지지 않아 수동 작업으로 인한 오염 위험이 최소화됩니다. 제어된 부드러운 흐름으로 기존 피펫팅에 비해 시료를 더 잘 보존합니다.
영상 연구에 이상적
Aria는 TTL 신호를 사용하여 다양한 현미경과 동기화할 수 있습니다. Aria는 예를 들어 영상 주기를 시작하거나 영상 주기가 완료된 경우 Aria 프로토콜을 재개하기 위해 TTL 신호를 주고받을 수 있습니다. Aria의 소프트웨어에는 영상실에서 작업할 수 있도록 다크 모드가 제공됩니다. Aria에는 LED가 장착되어 있어 어두운 곳에서도 쉽게 사용할 수 있습니다.
관련 응용분야
왜 Aria인가?
DNA 부합법, 고분해능 공간 전사체학, DNA 페인트 또는 조직 프로파일링과 같은 응용분야는 세포 내부의 나노 구조를 표적으로 하기 때문에 고분해능 현미경 검사가 필요합니다.
이들 각각의 응용분야에서 시료는 세포 내부의 표적에 결합하기 위한 특정 탐색자와 함께 연속적으로 배양됩니다. 다양한 탐색자 사이에 일련의 세척 단계를 수행하여 이전 탐색자를 제거하고 연이은 탐색자로 인한 오염을 방지합니다.
전통적인 면역 표지법과 비교하여 이 기법의 장점은 결합 시 강하게 부착된 상태로 남아 있는 항체와 달리 DNA는 표적에서 쉽게 분리될 수 있기 때문에 시료당 표적 수가 현미경의 4가지 전통적인 색상으로 제한되지 않는다는 것입니다.
실험 오차 감소
세척 완충액에서 현미경 위의 탐색자로 용액을 수동으로 전환하려면 몇 가지 문제가 있습니다.
- 피펫 팁을 건드리면 접시와 기록된 위치가 바뀔 수 있고
- 피펫팅 중에 시료가 흘러나올 수 있고
- 시료가 오염될 수 있고
- 액체가 현미경 위로 엎질러질 수 있으며
- 단계 수가 많아져 용액의 순서 오류가 생길 수 있습니다.
또한 연속적인 용액 교체는 오래 걸리고(실험의 경우 최대 4~5일) 지루할 수 있으며 과학자가 직접 수행해야 합니다.
프로토콜 자동화
Aria는 유동 셀에 최대 10개의 서로 다른 용액을 자동으로 공급할 수 있는 유일한 기기입니다. 수동 피펫팅과 하나의 특정 응용분야 전용으로 현미경, 특정 칩 유형 및 주어진 용액 세트를 통합한 올인원 시스템 사이의 완벽한 절충안입니다. 여러 용액을 공급하는 모든 프로토콜을 자동화할 수 있어 과학자는 시간을 절약할 수 있고 수동 절차에 비해 실험 간 변동성을 줄일 수 있습니다.
- Aria는 사용하기 쉬우며 바로 사용할 수 있습니다. 특별한 교육이 필요하지 않으며 자체적으로 만든 시스템의 경우와 마찬가지로 실험 전에 문제를 해결하거나 수동으로 용액을 준비하는 데 시간을 할애할 필요가 없습니다.
- 하나의 칩 유형과 특정 응용분야에 대한 용액 세트에 구속되는 완전 통합 시스템과 비교할 때 Aria는 유연성을 제공합니다. Aria는 모든 칩 및 모든 유형의 시약과 호환되므로 한 실험실에서 다양한 응용분야를 자동화할 수 있습니다. Aria는 운반이 가능하며 현미경 간에 쉽게 이동할 수 있습니다.
- Aria는 올인원 시스템에 대한 비용 효율적인 대안입니다. 영상 프로토콜을 완전히 최적화하기 위해 모든 매개변수를 조사하고 설정하는 것이 이상적입니다.
“Fluigent와 협력하여 제 연구 프로젝트에서 Aria 주입 시스템을 테스트하게 되었습니다. 더 정확하게 말하면 Aria 주입 시스템은 매우 정밀하게 제어된 유량하에서 유방암 세포의 포획 과정과 면역 염색법을 자동화하는 데 도움이 되었습니다. 소프트웨어 인터페이스가 매우 사용자 친화적이어서 실험 진행 상황을 실시간으로 추적할 수 있었습니다. 놀라운 점은 ARIA가 각 단계에 소요되는 총 시간까지 계산하여 실험 구성 앞에서 대기할 필요가 없게 해주었다는 것이죠! 실험이 최대한 순조롭게 진행되도록 해주었습니다.”
Emile Lakis / Curie Institute, IPGG / 파리
사용자 요구에 가장 적합한 버전 선택
단일 출력 버전
고품질 다중 영상 실험에 적합합니다.
Aria는 수동 피펫팅과 하나의 특정 응용분야 전용으로 현미경, 특정 칩 유형 및 주어진 용액 세트를 통합한 올인원 시스템 사이의 완벽한 절충안입니다. 여러 용액을 공급하는 모든 프로토콜을 자동화할 수 있어 과학자는 시간을 절약할 수 있고 수동 절차에 비해 실험 간 변동성을 줄일 수 있습니다.
연속 출력 버전 (최대 9개의 시료를 관류)
다중 유체 공급을 통해 염색 또는 모든 일반적인 프로토콜을 자동화하는 완벽한 벤치탑 워크스테이션입니다.
Aria는 프로토콜을 완전히 자동화하고 생산성과 신뢰성을 확보하고 수동 작업을 줄이며 시간을 절약하도록 설계되었습니다. Aria는 모든 관류 챔버와 호환되는 유일한 시판 워크스테이션입니다.
사양
성능
유량 제어 | 물의 경우 40µL/min ~ 1mL/min 범위 |
유량의 압력 제어 | 최대 2bar |
밸브 | 10위치 스위칭 밸브 – 2위치 스위칭 밸브(2) |
유체 저장소(8) | 15mL 표준, 2mL 사용 가능 |
세척액 저장소(2) | 100mL |
튜브 | OD 1/16인치, ID 250µm의 FEP |
접촉 면 | 폴리프로필렌, FEP, 유리, PEEK |
압축 공기 공급원 | 비부식성 압축 공기 필요(실험실 라인, 가스 실린더, 압축기 또는 Fluigent FLPG) |
PC 사양 | Windows 7 이상 |
하드웨어 사양
크기 | 382mm x 240mm x 265mm |
무게 | 9kg |
전기적 사양
전원 전압 | 24V DC |
화학물질 적합성
기체 적합성 | 건조한 무유 기체, 공기, 비부식성 또는 비폭발성 기체 |
액체 적합성 | 수용액 전용 |
Aria 소프트웨어
실시간 제어, 프로토콜 자동화, 데이터 기록 및 내보내기 |
1편
Aria 연결 방법
2편
연결하여 유체 경로 설정
3편
저장소 충전 방법
4편
Aria 수동 사용 방법
5편
Aria로 교정 수행
6편
Aria의 전반적인 취급
7편
소프트웨어 프레젠테이션
시간을 절약하고 시약의 소모를 최소화하기 위해 Aria는 칩에 주입할 연속 용액으로 내부 및 외부 튜브를 채웁니다.
작동 원리:
프로토콜이 용액 A 40µL를 주입하여 1시간 동안 배양하고 용액 B 50µL를 주입하여 1시간 동안 배양한 다음 완충액으로 5분 동안 세척하도록 명령하고 튜브의 총 부피(내부 + 외부)가 300µL인 경우, Aria는 다음과 같이 튜브를 미리 채웁니다.
결과적으로 튜브 길이 및 관련 부피의 교정이 필요합니다.
다음은 Aria에서 프로토콜 작성을 최적화하는 데 사용할 수 있는 모든 기능에 대한 설명입니다.
교정
교정은 자동으로 진행되고 소프트웨어가 사용자가 구성의 총 부피(내부 부피 + L1+L2)을 측정하도록 지원합니다. 향후 실험을 위해 교정 값이 기록됩니다.
프리필
처음에는 Aria 내부의 모든 튜브가 건조합니다. “프리필” 기능은 칩이나 챔버에 공기를 주입하지 않고 Aria 내부에 모든 용액을 채우는 첫 번째 단계로 권장됩니다. 이 기능은 사용자가 수동으로 채우기를 수행한 경우 비활성화될 수 있습니다. Fluigent는 이 기능을 사용할 것을 강력히 권장합니다.
관류/주입
관류는 주입의 용량(예: 1단계) 또는 기간(예: 2단계)으로 설정할 수 있습니다.
사용자가 주입할 용액의 저장소(예: 저장소 1)를 선택하고 용액이 유동 셀에 들어가는 유량(예: 100µL/min)과 주입 용량(예: 100µL) 또는 기간(예: 1분)을 설정합니다. 유량 범위는 40µL/min ~ 1mL/min입니다. 소프트웨어가 용액이 유동 셀에 들어가는 시간을 자동으로 계산합니다.
배양/대기
배양 시간은 ‘대기’ 기능에서 배양 기간(예: 1h30)을 입력하여 쉽게 설정할 수 있습니다.
‘사용자 대기’ 기능은 ‘대기’ 기능의 변형입니다. 사용자가 주입 전 세포 준비와 같은 수동 작업을 수행해야 하는 경우 특히 유용합니다. 시스템은 사용자가 다음 단계로 진행할 수 있음을 알릴 때까지 기다립니다. 사용자로부터 알림이 없으면 시스템은 12시간 후에 다음 단계로 진행합니다.
튜브 세척
연속 주입 간의 오염을 방지하기 위해 ‘튜브 세척’ 기능을 사용하여 완충액으로 튜브를 세척할 수 있습니다. 사용자가 세척 용액이 들어 있는 저장소(예: 저장소 10)와 튜브가 세척되는 유량(예: 100µL/min)을 선택합니다.
Aria는 L1 튜브에 남아 있는 모든 유체를 폐기통으로 밀어내고 L1을 세척액으로 채웁니다. L1에 들어 있는 완충액도 폐기통으로 보냅니다. 잔류 유체나 완충액이 칩에 들어가지 않으므로 이 작업에는 칩으로의 유동이 포함되지 않습니다. 그러나 L2에 들어 있는 잔류 유체는 세척되지 않습니다. 이런 이유 때문에 Fluigent는 사용자에게 L2를 가능한 한 짧게 유지할 것을 권장합니다.
외부 동기화
Aria는 TTL 신호 체계를 갖추고 있어 외부 TTL 신호를 송수신할 수 있습니다.
- TTL 송신
각 단계에는 설정의 앞쪽과 뒤쪽에 두 개의 종() :이 있습니다(‘용량 주입’ 단계는 아래 참조).
두 개의 종을 각각 클릭하면 활성화됩니다(). 그런 다음 Aria는 단계가 시작되거나(아래 예) 종료되거나 둘 다일 때 TTL 신호를 보냅니다.
Fluigent는 이 기능을 사용하여 관류 및 영상을 동기화할 것을 권장합니다.
- TTL 수신
‘TTL 대기’ 기능은 프로토콜의 다음 단계 진행을 위한 외부 TTL 신호를 받을 때까지 Aria를 보류합니다. Aria가 신호를 받지 못하면 12시간 후에 자동으로 다음 단계를 진행합니다.
최소 용량 저장소
Aria는 시약 소모를 최소화하도록 설계되었습니다. 시스템을 미리 채우기 위해 그리고 시스템에 공기가 공급되지 않게 주입 후 저장소에 약간의 잔류 액체가 남아 있도록 하기 위해 소량의 추가 액체(36µL)가 필요합니다.
사용자가 프로토콜을 작성할 때 소프트웨어는 프로토콜을 성공적으로 실행하기 위해 각 저장소에 넣어야 하는 최소 용량을 계산합니다.
시퀀스 작성, 로드, 저장
새 시퀀스를 디자인하려면 를(을) 클릭합니다.
시퀀스를 실행하기 전에 소프트웨어는 자동으로 사용자에게 시퀀스를 저장하도록 요청합니다. 저장된 모든 시퀀스에 액세스할 수 있으며 을(를) 클릭하여 로드할 수 있습니다.
사용자는 저장된 데이터를 클릭하여 언제든지 시퀀스를 저장할 수 있습니다.
기록 데이터
Aria는 각 실험마다 용액이 칩이나 폐기통으로 공급되면 유량, 압력, 용액이 배출되는 저장소를 자동으로 기록하고 저장합니다. 를(을) 클릭하면 모든 데이터에 액세스할 수 있습니다.
Expertise & resources
출판물
Radtke, AJ, et al. IBEX: an iterative immunolabeling and chemical bleaching method for high-content imaging of diverse tissues. Nature Protocols (2022) doi: 10.1038/s41596-021-00644-9
<https://www.nature.com/articles/s41596-021-00644-9>
Huang, K. et al. A Novel Method to Map Small RNAs with High Resolution. Bio-protocol (2021) doi: 10.21769/BioProtoc.4128.
<https://bio-protocol.org/e4128?p=51&way=207>
매체
Radtke, AJ, et al. IBEX: An open and extensible method for high content multiplex imaging of diverse tissues, Presented at CZI HCA network and HuBMAP consortium
<https://drive.google.com/file/d/1QkJSvtH2oAUFrssg-Sp7jp5XQQysuDP9/view>