弗勞恩霍夫協(xié)會生物醫(yī)學工程研究所(Fraunhofer IBMT)生物銀行
——遍吉科技“自動化生物樣本庫構(gòu)建與應用”實踐分享(五)
弗勞恩霍夫協(xié)會生物醫(yī)學工程研究所(Fraunhofer IBMT)生物銀行視頻
弗勞恩霍夫協(xié)會,,是德國也是歐洲的應用科學研究機構(gòu),,成立于1949年,致力于在多國范圍內(nèi)推進和開展應用研究。該協(xié)會在德國有69個研究機構(gòu),,約24,500名員工,其中6個是生命科學研究所,。
弗勞恩霍夫協(xié)會生物醫(yī)學工程研究所(Fraunhofer IBMT)
弗勞恩霍夫協(xié)會生物醫(yī)學工程研究所(Fraunhofer IBMT),,是協(xié)會旗下生物技術(shù)、低溫(生物)技術(shù)和實驗室自動化領域負責設備和技術(shù)開發(fā)的機構(gòu),。10多年來,,IBMT一直致力于干細胞研究,并在工業(yè)和臨床結(jié)構(gòu)的生物庫中儲存了大量的細胞系,,用于低溫保存有價值的樣品,。
EBiSC(誘導多能干細胞歐洲樣本庫)
IBMT發(fā)起的EBiSC(誘導多能干細胞歐洲樣本庫)項目,是一個由26個歐洲的團體組織建立的一個設施,,方便研究人員進行誘導多能干細胞的收集,、檢測和分布。
IBMT通過開發(fā)細胞培養(yǎng)自動化技術(shù)為EBiSC項目做出貢獻,。這些過程包括培養(yǎng),、擴增和分化間充質(zhì)干細胞,直至對治相關(guān)的細胞系統(tǒng)進行冷凍保存,、質(zhì)量控制和標準化(GCLP),,以確保生物材料的長期可用性和一致的質(zhì)量。
由于細胞材料的儲存至關(guān)重要,,IBMT將其在冷凍貯藏和生物銀行技術(shù)領域的專長與前沿冷凍方法和高性能,、無外源介質(zhì)的發(fā)展相結(jié)合,用于相關(guān)細胞系統(tǒng)的冷凍保存,。
任意溶質(zhì)在水中的各種相態(tài)平衡關(guān)系的相圖
儲存于液氮內(nèi)的細胞,、 組織凍結(jié)后形成硬塊,需要復蘇到常溫,、 全部軟化后才能應用,。 若升溫的速度不夠快,儲存標本從液氮溫度回升到Tg時,,標本會從周圍吸熱,,熱力學發(fā)生變化后出現(xiàn)再結(jié)晶現(xiàn)象,即發(fā)生所謂的“去玻璃化” 現(xiàn)象。
去玻璃化過程有兩種類型:一種是原來降溫過程中形成的微小冰核在升溫的過程中形成水晶,;另一種是沒有微小冰核的標本中在復蘇的過程中形成冰核并結(jié)晶生長,。一般去玻璃化過程中形成的冰晶對細胞和組織的損傷大于降溫時形成的冰晶對細胞、組織的損傷,,因此需要以規(guī)定速率升溫以避免加熱復蘇過程中的去玻璃化現(xiàn)象發(fā)生,。
IBMT & EBiSC 的ASKION C-line?自動化液氮存儲管理系統(tǒng)
為此,IBMT致力于打造自動化,、無冰化生物樣本庫與封閉冷鏈,,采用了全自動冷凍庫系統(tǒng),以確保EBiSC細胞的一致,。
2010年,,IBMT引進了ASKION C-line?自動化液氮存儲管理系統(tǒng)(HS100),又在2012年加裝了3臺帶有與內(nèi)部和外部的自動化(軌道系統(tǒng))的HS200S,,并安裝了程序降溫工作臺,。這些設備通過外部軌道、聯(lián)軌站和運輸站連接起來,,組成一個全自動化液氮存儲管理系統(tǒng),,實現(xiàn)了全自動化運行、流水線式作業(yè),。
ASKION C-line?自動化液氮存儲管理系統(tǒng)運行示意圖
ASKION C-line?自動化液氮存儲管理系統(tǒng),,從樣本掃描、程序降溫到運輸,、存儲,,全程保證樣本始終處于-130℃玻璃化溫度以下,避免了樣本存取過程中的反復凍融和重復結(jié)晶,。同時,,樣本管理軟件能夠全程追蹤記錄每個樣本的信息和整個系統(tǒng)的各項參數(shù),方便信息管理及樣本提取,。其自動化存儲系統(tǒng)的便利性,、可靠性,為IBMT的珍貴樣本提供了質(zhì)量保障,,也方便了工作人員的樣本管理流程,。