大粒径流式分选系统

微型模式动物、模式植物、大体积细胞等在生命科学研究中有着非常广泛的应用，但是由于这些对象体积太大，普通的流式细胞仪的粒径尺寸一般在几十微米，难以对秀丽线虫、斑马鱼这样的大粒径模式生物进行分析和分选；手工镜下分选非常耗时耗力、效率低下、准确性难以保证。大粒径流式分选系统是一款特殊设计的分选型流式细胞仪，流通室径向尺寸可达2000微米，可以对秀丽线虫、蚕卵、斑马鱼卵及幼鱼、果蝇等模式生物进行高通量、自动化的分析和分选。

大粒径流式分选系统能够很大程度上提高了分选效率，完成大规模的样品分选工作，实现高通量分选。还可对多种数据进行分析，可以开展用传统实验手段难以开展的课题实验。

大粒径流式分选系统在国际上有数百家实验室的成功应用案例，在很多期刊也有很多引用文献。该设备的应用，能够帮助实验室在很大程度上提高实验效率、拓展科研方法、缩短科研产出时间。 

产品型号：BioSorter

主要特点：

• Ø 多种规格的流动室可选，分选粒径20-1500um的模式生物、细胞群、大粒径生物微粒、微珠

• Ø 高通量分选平台，可集成2-3个流动室单元，具备更宽泛的粒径尺寸分选范围，兼顾多个不同的模式生物和研究方向

• Ø 全自动、快速、精确分选和分析
• Ø 提供分选颗粒数字化定量数据，可用于对目标群体的统计分析
• Ø 无菌环境及温和气流分选方式，能够有效保持分选样品的洁净度和存活率

主要功能：
Ø 高通量分选能够很大程度上提高分选效率，同时可以开展用传统试验方法难以开展的实验
Ø 设备通过检测样品的多种光学信号，依据检测到的信号进行自动化分选，排除了人为主观因素：分选更客观，更准确
Ø 设备可以把生物样本自动分选到24，48，96或384孔板中，也可以自定义，实现分选的自动化
Ø 大粒径流式分选系统是在常规分选型流式细胞仪基础上研发和改进而成，流动室内压力小，采用温和的气流分选方式，可以确保生物体的活性和完整性，对后续培养、分析甚至是再次分选不会产生负面影响
Ø 系统自动存储每个模式生物、微粒的光学数据，可用于进一步的统计和分析

Ø 可根据需要，选配专业化分析软件：能够在样本径向长度方向上进行多达8000个断层的光学监测，给出细胞-器官水平的光学参数信息，包括尺寸、光密度和荧光强度（例如斑马鱼心脏的神经元上的荧光信号），并以峰值曲线图的形式导出，可提供峰的个数、峰宽、峰高和相对位置等各种参数

Ø 仪器操作简单，一个人便可完成大规模的样品分选工作，实现高通量分选

主要应用：

Ø 种群差异分析（Population differences analysis）

 ·成长阶段分选

 ·药物筛选、化学诱导
Ø 荧光表达筛选（Fluorescence expression sorting）

 ·单荧光筛选

 ·多荧光筛选
Ø 基因表达定位分析（Gene expression localization analysis）

 ·荧光峰值筛选

 ·样品亚群分析
Ø 荧光定量分析（Fluorescent quantitative analysis）

工作原理及主要配置：

工作原理

通过获取多种光学参数径向尺寸、光密度、三色荧光强度对微粒进行分选

分选方式

采用温和的气流分选方式，能够很大程度上保障分选后生物微粒的生物活性和完整性（可对同一个样品多次分选）

光学部件布局图

COPAS高通量分选系统的光学原件布局俯视图

流动室

可集成2-3个流动室单元，具备更宽泛的粒径尺寸分选范围；

设备可作为一个多用途的分选平台，兼顾多个不同的模式生物和研究方向；

能够根据需要，在多个流动室单元之间快速、灵活切换；

激光器

配备488nm激光器，用于测量物体的轴向长度和光学密度，还可以用来激发荧光

根据研究需要选择合适的激光器，可调整激光器的配置，多种型号可选：375nm，405nm，488nm，561nm或640nm

分选参数

通过检测和分析生物微粒的多种参数，进行分选

飞行时间（TOF）、透光度（EXT）、荧光强度（FLU） ，同时检测多达三种颜色的荧光

基础分析软件

分选参数设置、分选控制与数据分析

Profile高阶分析软件

具备多种参数峰值特性分选功能

生物微粒通过流动室的过程中，系统对生物微粒轴向方向的光密度和荧光强度进行量化；

下图是使用Profile软件，Profiling GFP-expressing seam cells in nematodes（牛津大学伍拉德实验室）

LP Sampler自动进样器

能够实现对多孔板样品的自动化加样；

完整的高通量分选平台

BioSorter大粒径流式分选系统能可配合LP Sampler组成一套更加完整的高通量分选平台；

能够实现从多孔板进样到多孔板分选的全自动化操作；

主要技术参数：

· 用于做所有发育阶段的秀丽线虫、10-150um的细胞与细胞集群、海胆胚胎、生物微珠、花粉、肾导管细胞等

· 可自动检测流经系统的每个样品的各种检测参数，并记录与统计

· 流通室内径尺寸：250um

· 可以检测多种参数，飞行时间（TOF）、透光度（EXT）、荧光强度（FLU） ，同时检测多达三种颜色的荧光

· 包含系列高精度的检测元件，如光电二极管和光电倍增管、系列光栅，可同时检测绿色，黄色和红色荧光

· 配备488nm固体激光器，用于测量物体的轴向长度和光学密度，还可以用来激发荧光

· 荧光检测灵敏度:FITC<100MESF

· 全峰宽变异系数:CV<2%

· 滤光片：荧光通道滤光片包括530/30nm、585/42nm、670nm LP

· 样品检测处理速度：1000个样品/秒；分选时样品处理速度为50个样品/秒

· 自动分选精度＞95%

· 样品接收器，可选用24孔板，48孔板，96孔板

· 每个孔板样品数量可自由定义，最多每个孔可加载570个样品（标准96孔板）

· 具有自动化的X-Y移动台，可放置微孔板或其它收集器，自动加载定位

· 最小分选体积：0.4ul

· 采用通用型样品杯，容量为50ml

· 具有内置搅拌混匀功能，通过软件设置混匀参数

· 采用的气流分选机制，减少分选对样品的影响，分选过程对样品的生物活性无不良影响

· 具有样品回收功能，用于收集没被分选的样本，使样本可以重复使用

· 可设置分选样品时的液滴长度和延迟时间

· 具有大容量鞘液容器，容量4L，可支持系统连续运行6小时

· 具备压力实时监测功能：可实时测量鞘液压力、样品压力、分选压力、清洗压力

· 具备荧光补偿功能：高精度自动补偿装置，在线或脱机补偿

· 配备计算机工作站，并预装操作系统和分析软件

· 基于PC机和WINDOWS操作平台的软件系统，具备实时分析功能

· 数据可追溯：系统自动保存每个样品的检测数据，可保存为CSV格式，可用于后期分析

· 自动统计分选样品占总样品的比例，并实时自动显示

The BioSorter instrument is designed for laboratories where a single instrument needs to address the requirements of multiple researchers and sample types; hence it is ideal for departmental shared equipment (core laboratory) facilities.

The BioSorter® is a continuous flow system capable of analyzing, sorting and dispensing objects ranging in size from 10 to 1,500 µm. Relative axial size is measured by an axial light-loss detector and optical density is determined by the total integrated signal of the light blocked.The fluorescence intensity can be simultaneously measured at three different wavelengths as determined by the excitation and emission filters in the system.

The system is controlled by a Windows® based workstation utilizing FlowPilot™ or FlowPilot-Pro™ software with real-time data acquisition via on-board customized electronics. Additional copies of the software are available for off-line post-run data analysis.

Using FlowPilot software, real-time analysis of the measured parameters is used to make sort decisions. Only those objects meeting the user-selected sort criteria are dispensed into multiwell plates, tubes or stationary receptacles. Those objects not meeting the sort criteria are gently deflected to a separate container where they may be recovered, unharmed and viable.

Instrument parameters and sample data are displayed on a large format LCD display; a second monitor is optional.

Each BioSorter system includes a fluidics caddy which organizes the reservoirs, waste container and pumps into a single, roll-around module.

Samples are introduced via a 50 ml conical tube (40 ml working volume) with suspended stirrer. For larger samples we offer optional 750ml and 1.5L stirred cups. For handling extremely delicate samples (adipocytes, plant protoplasts, etc.) and for samples that tend to either float or sink in a standard sample cup, a flow-through 5 or 10 ml rotating sample introduction chamber with integrated agitator is also optional.

An X-Y-Z stage allows dispensing into 24-, 48-, 96-, or 384-well multiwell plates, tubes and bulk receptacles. The z-direction allows adjustment for different height plates (deep well plates) and tubes.

High Throughput Screening features include liquid level sensors as well as automatic sample and pressure controls for walk-away operation.

参考文献：

1) Da Silveira Cavalcante L, Tessier SN. Zebrafish as a New Tool in Heart Preservation Research. J Cardiovasc Dev Dis. 2021;8(4):39. Published 2021 Apr 8. doi:10.3390/jcdd8040039

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3) Echeazarra L, Hortigón-Vinagre MP, Casis O, Gallego M. Adult and Developing Zebrafish as Suitable Models for Cardiac Electrophysiology and Pathology in Research and Industry. Front Physiol. 2021;11:607860. Published 2021 Jan 13. doi:10.3389/fphys.2020.607860

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8) Liu H, Chen X, Zhao X, et al. Screening and Identification of Cardioprotective Compounds From Wenxin Keli by Activity Index Approach and in vivo Zebrafish Model. Front Pharmacol. 2018;9:1288. Published 2018 Nov 13. doi:10.3389/fphar.2018.01288

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