장기 온칩 연구를 위한 첨단 솔루션
Fluigent는 장기 온칩 연구 분야의 선도적인 전문가로서 전 세계 연구자 및 기관의 요구 사항을 충족하는 탁월한 제품을 제공함으로써 과학 혁신을 발전시키기 위해 최선을 다하고 있습니다.
장기 온칩 응용분야에 적합한 다양한 제품들을 선보이게 되어 매우 기쁩니다.
Flow-EZ 압력 유량 컨트롤러
Flow EZ는 정밀 유체 처리 분야에서 혁신적인 솔루션을 제시합니다. 원활한 통합과 정밀한 제어를 위해 설계된 이 압력 구동식 유량 컨트롤러는 다양한 애플리케이션, 특히 세포 배양 및 장기 온칩 응용분야를 위한 유체 관리에서 비교할 수 없는 다용도성과 신뢰성을 제공합니다. 사용자 친화적인 인터페이스와 컴팩트한 디자인을 갖춘 Flow EZ는 실험을 간소화하여 연구자가 탁월한 정확도로 유속과 압력을 손쉽게 조작할 수 있도록 해줍니다. 이 장비는 정밀한 유체 제어를 달성하고 세포 생물학 및 제약 연구와 같은 분야의 다양한 실험을 촉진하는 데 필수적인 도구입니다.
FlowEZ의 특징
- 최대 12개 모듈까지 확장 가능: 작업 흐름이 확장됨에 따라 Flow EZ™ 시스템은 비교할 수 없는 확장성을 제공하여 최대 12개 모듈까지 무리 없이 통합할 수 있습니다. 각 미세유체 유량 조절기는 독립적인 전용 압력 채널로 작동하여 실험에서 최적의 제어와 유연성을 보장합니다.
- 압력 및 진공 제어: Flow EZ™ 모듈 제품군을 사용하면 정밀한 압력 및 진공 조절이 쉬워집니다. -800mbar에서 7bar까지의 압력을 정밀하게 조정하여 실험을 위한 최적의 조건을 보장합니다.
- 로컬 수동 제어: PC에 연결하지 않고도 명령을 내릴 수 있습니다. Flow EZ™ 하드웨어 인터페이스를 사용하면 로컬 제어가 가능하므로 모듈을 통해 직접 설정을 조작할 수 있습니다.
- 정밀한 유체 공급: FLOW UNIT이 장착된 시스템은 유량을 정밀하게 제어하고 용량을 정확하게 분배할 수 있어 실험의 요구 사항에 맞는 동적 범위를 제공합니다.
- 적응형 저장소 옵션: Flow EZ™는 2mL부터 1L까지 다양한 실험실 병 크기의 저장소를 수용합니다. 잦은 리필의 번거로움 없이 장시간 안정적으로 유량이 유지되므로 며칠 동안 실험을 중단 없이 진행할 수 있습니다.
FlowEZ를 사용한 적용 사례
MIT의 Roger D. Kamm 및 그의 팀(1)은 인간의 혈액-뇌 장벽(BBB)을 시뮬레이션하는 고급 미세유체 모델을 개발하였으며, 이는 Fluigent의 Flow-EZ 압력 컨트롤러와 통합되어 있습니다. 이 설정을 통해 혈관 투과성을 정량적으로 분석할 수 있습니다. Nature Protocols에 소개된 이들의 미세유체 장치는 혁신적인 인간 BBB 모델로 자리매김하고 있습니다. 이 장치는 포괄적인 연구에 필수적인 혈관 형태, 적절한 세포 조직, 수송 능력, 관련 유전자/단백질 발현 프로파일을 모방합니다.
Nat Protoc 17, 95–128 (2022). https://doi.org/10.1038/s41596-021-00635-w
자동화된 장기 온칩 플랫폼
Fluigent의 자동화된 장기 온칩 플랫폼인 Omi는 장기 온칩 기술 분야에 가장 최근에 추가된 제품입니다. 이 플랫폼은 과학자와 연구자의 연구 프로세스를 간소화하고 개선할 수 있도록 지원합니다.
Omi는 다양한 매개변수를 자동으로 제어함으로써 연구자들이 복잡한 생리 환경을 정확히 모방할 수 있도록 권한을 부여합니다. 사용자 친화적인 인터페이스와 정밀한 유체 제어 기능을 갖춘 이 플랫폼은 세포 상호작용, 질병 모델링, 약물 테스트 등에 대한 심층적인 연구를 가능하게 합니다.
모듈식 설계와 높은 적응성을 갖춘 이 플랫폼은 다양한 장기 온칩을 번거로움 없이 재현할 수 있도록 지원하여 유연성과 확장성을 제공합니다. 실험적 워크플로우를 최적화하기 위해 설계된 이 기술은 효율적이고 재현 가능한 결과를 보장합니다. 복잡한 장기 온칩 연구를 위한 프로토콜 생성을 간소화하는 방식으로 장기적인 유체 재순환, 주입, 샘플링이 가능합니다.
자동화된 장기 온칩 플랫폼 Omi의 특징
- 다용도성: Omi는 관류, 재순환, 주입, 샘플링을 포함한 맞춤형 프로토콜을 정확하고 쉽게 제공합니다. 또한 포함된 어댑터 덕분에 모든 종류의 미세유체 칩에 적합합니다.
- 컴팩트하고 휴대성이 뛰어남: Omi는 인큐베이터와 현미경 아래에 잘 맞습니다. 흐름을 계속 유지하면서 인큐베이터, 후드, 현미경 사이의 쉬운 전환이 가능합니다.
- 원격 제어: WIFI 연결 및 iOS/Android Omi 응용분야를 통해 프로토콜을 설정하고 모니터링할 수 있어 궁극의 편의성과 제어를 제공합니다.
- 자율성: 2시간 배터리 수명을 통해 인큐베이터에서 영상촬영 시스템으로의 원활한 전환을 가능하게 하여 끊김없는 실험 및 분석을 돕습니다.
- 데이터 저장: 클라우드에서 이루어져 접근성이 더욱 용이합니다.
고처리량 세포 관류 팩
Fluigent가 제공하는 고처리량 연구용 장기 온칩 관류 패키지는 생물의학 연구 분야에서 중요한 진보를 나타냅니다. 이 패키지는 다중화 및 고처리량 실험을 개발함으로써 장기 온칩 연구를 한 단계 더 발전시키기 위해 설계되었습니다. 여러 장기 온칩 모델에 대한 동시 관류 제어가 가능합니다.
사용자 친화적인 인터페이스를 특징으로 하여, 다양한 실험에 걸쳐 유량, 압력, 시료 수집을 정밀하게 조작할 수 있으며, 최적의 칩 관류를 보장합니다.
이 팩에는 Fluigent의 MFCS-EX 미세유체 유량 컨트롤러, 양방향 유량 유닛 센서, BeOnChip 미세유체 칩, 인큐베이터 호환 저장소 홀더 시스템이 포함되어 있습니다.
고처리량 세포 관류 팩의 특징
- 안정적이고 복잡한 흐름 패턴: 세포 관류 팩을 사용하면 대동맥 압력 변동과 같은 복잡한 흐름 패턴을 효과적으로 복제하여 탁월한 반응성을 달성할 수 있습니다. 이러한 정밀한 제어는 일관되고 재현 가능한 실험 환경을 보장하여 실험 변수를 크게 줄입니다.
- 프로토콜 자동화 및 사용자 친화적인 인터페이스: 매개변수를 최적화한 후 프로토콜을 자동화하는 것은 시간 효율성, 오염 감소, 변동성 최소화를 위한 핵심 단계입니다. Fluigent 유량 컨트롤러는 사용자 친화적인 소프트웨어(OxyGEN)를 사용하여 프로토콜을 원활하게 조립하고 자동화할 수 있는 기능을 제공하며, 모든 프로토콜, 밸브 또는 압력 설정의 자동화를 가능하게 합니다.
- 다용도 및 맞춤 설정 가능: 이 설정은 모든 유형의 미세유체 칩 및 모든 종류의 응용분야에 사용할 수 있습니다. 세포 관류 패키지의 모듈성은 연구자들이 그들의 독특한 연구 질문에 맞춤화된 실험을 설계할 수 있게 해줍니다.
플랫폼을 이용한 적용 사례
이 설정을 통해 보다 현실적인 생리적 맥락에서 잠재적인 약물 후보를 평가할 수 있습니다. 높은 처리량으로 여러 약물 화합물을 동시에 스크리닝할 수 있어 신약 개발 일정을 단축하고 비용을 절감할 수 있습니다.
이 적용 사례에서 Chakrabarty 등(2)은 환자의 치료 반응을 평가하기 위해 새로운 미세유체 암 온칩 플랫폼을 개발했습니다. 이 플랫폼은 종양 조직 조각의 성장 조건을 제어하여 유방암 및 전립선 종양 모델의 치료 결과를 정확하게 예측할 수 있습니다. 놀랍게도 조직 품질에 영향을 주지 않으면서 배양 기간을 최대 14일까지 연장할 수 있어 장시간 실험을 위한 견고함을 보여주었습니다.
그림; 조직 슬라이스를 향한 확산과 관류를 보여주는 암 온칩의 단면도. CoC 플랫폼은 전체 배양 기간 동안 Fluigent의 고처리량 세포 관류 팩에 연결됩니다(2).
세포 배양용 미세유체 칩 및 장기 온칩 모델
미세유체는 세포 미세환경을 정밀하게 제어하여 세포가 기계적 및 생화학적 신호를 매우 정밀하게 수신할 수 있도록 한다는 점에서 두드러집니다. 장기 온칩은 인간 장기 기능을 지배하는 분자 및 세포 역학을 조사하는 데 이상적인 환경을 조성하고, 통제된 체외 환경에서 잠재적인 치료 표적 발견을 촉진합니다.
Fluigent는 세포 배양, 장기 온칩, 화학성 분석 등과 같은 다양한 응용분야에 특화된 광범위한 미세유체 칩을 제공합니다. 이들은 현미경용 표준 흐름 세포부터 3D 세포 배양 장치에 이르기까지 다양합니다.
- Be-flow: 2D 및 3D 세포 배양용
- Be-doubleFlow: 이는 다공성 막을 통해 연결된 두 개의 관류 가능한 채널로 구성됩니다.
- Be-gradient 배리어 프리: 3D 세포 배양에 전기화학 구배를 적용하기 위해 설계되었습니다.
- Be-transFlow: 다공성 막을 통해 배양 웰과 미세유체 채널을 연결하여 복잡한 배양 구성을 연구할 수 있습니다. 공기 액체 인터페이스(ALI) 배양, 내피/상피 장벽, 누화 연구를 위한 최적의 장치입니다.
- Focht 챔버 시스템 2(FCS2®): 이는 폐쇄형 시스템으로서 살아있는 세포를 미세하게 관찰할 수 있는 챔버입니다. 균일한 온도 제어와 사용자가 정의할 수 있는 관류 능력을 갖추고 있으며, 모든 현미경 모드와 완벽하게 호환됩니다.
References
- Nat Protoc 17, 95–128 (2022). https://doi.org/10.1038/s41596-021-00635-w
- Chakrabarty S, Quiros-Solano WF, Kuijten MMP, Haspels B, Mallya S, Lo CSY, Othman A, Silvestri C, van de Stolpe A, Gaio N, Odijk H, van de Ven M, de Ridder CMA, van Weerden WM, Jonkers J, Dekker R, Taneja N, Kanaar R, van Gent DC. A Microfluidic Cancer-on-Chip Platform Predicts Drug Response Using Organotypic Tumor Slice Culture. Cancer Res. 2022 Feb 1;82(3):510-520. doi: 10.1158/0008-5472.CAN-21-0799. Epub 2021 Dec 6. PMID: 34872965; PMCID: PMC9397621.