Mikroskope für die Zellkultur (außerhalb und im Inkubator)

Zellen mikroskopisch zu kontrollieren ist eines der wichtigsten Werkzeuge der Zellkultur. Erstens kann man mikroskopisch viele Kontaminationen (Bakterien, Hefen, Pilze) und Kreuzkontaminationen erkennen, zweitens lässt sich über die Konfluenz (Grad der Bewachsung der Flaschen oder Schalen in %) die Notwendigkeit des Splittens (Passagierens) prüfen und drittens erkennt man mit etwas Übung an den eigenen Zellen auch über die Morphologie, ob es den Zellen gut geht oder etwas "nicht stimmt". Bei Primärzellen kann man darüber hinaus auch morphologisch kontrollieren, ob man den richtigen Zelltyp in Kultur hat oder eine hohe Rate an Fremdzellen.

Mikroskope für die Routinekontrolle in der Zellkultur

Prinzipiell kommen für die Routinekontrolle in der Zellkultur zwei Arten von Mikroskopen in Frage: Phasenkontrastmikroskope Hellfeldmikroskope

Phasenkontrastmikroskope sind deutlich teurer und verfügen nicht über coole Gadgets wie Touchscreen und Freihandzoom, aber wenn man die Bilder direkt vergleicht, sieht man, dass man im Phasenkontrast viel mehr Details erkennen kann und nur so auch alle wichtigen Informationen "herauslesen" kann. Unserer Meinung nach ist es unabdingbar, dass jedes Labor, egal wie viel oder wenig Geld zur Verfügung steht, ein Phasenkontrastmikroskop besitzt. Nur so lassen sich alle Qualitätskontrollen sinnvoll durchführen. Zusätzlich sollte auch jedes Labor eine ans Mikroskop angeschlossene Kamera haben, um diese Kriterien über die Bilder zu dokumentieren.

Die Dokumentation der Morphologie ist unter GMP sowohl für die Produktion als auch die Qualitätskontrolle vorgeschrieben.

Mikroskope, die im Inkubator stehen (Real-Time-Mikroskopie, Online-Monitoring)

In den letzten Jahren sind immer mehr Mikroskope auf den Markt gekommen, die eine ganz neue Funktion erfüllen, nämlich Zellen zu monitoren oder experimentell auszuwerten. Solche Mikroskope können grundlegend zwei verschiedene Dinge:

• Fluoreszenzmikroskope zeichnen die Expression und evtl. Verteilung von fluoreszenzgekoppelten Proteinen auf (Fotos, Filme)
• Hellfeldmikroskope messen die Verteilung und Dichte der Zellen in einer Platte oder Flasche (Fotos und Kurvenauswertung)

Während erstere also fast reine Assayanwendungen finden, können letztere sowohl im Assay als auch zur Routinekontrolle verwendet werden. Gerade für Herstellungslabore (GMP, ATMP, TEMP) ist es sehr aufwendig einzuschleusen, um die Zellen zu kontrollieren. Hier ist es sehr nützlich, die Zellen online prüfen zu können und nur dann einzuschleusen, wenn die Zellen auch bearbeitet werden müssen. Außerdem kann man auf diese Art tatsächlich in Real-Time die Wachstumsänderungen an stark variablen autologen Zellen wie Stammzellen (z. B. MSC) monitoren und dokumentieren.

InnoMe - zenCELL owl - 24-Well-Inkubatormikroskop - Live Cell Imaging im Inkubator

Das zenCELL owl ist ein kleines, handliches Mikroskop, das im Inkubator steht. Es wird für 24-Well-Platten verwendet und hat für jedes Well eine Kamera, die regelmäßig Fotos der Zellen macht. Die Fotos können einzeln oder als Film ausgegeben werden. Ein wichtiger Einsatzbereich sind z. B. Scratch- oder Migrationsassays auf Ibidi-Platten. In den Hellfeld-Aufnahmen können von der Software automatisch Zellen erkannt werden und über die Fläche oder Konfluenz wird dann der Verschluss der Scratches in Wundheilungs-Assays verfolgt und ausgewertet.

Produktionsorte	Deutschland
QMS
Gehäusematerial	Kunststoff
Stromversorgung	5 V
Interface (Stromzufuhr/Datentransfer)	USB 3.0
Schutzklasse	IP62
Anwendungsumfeld	20-45 °C 20-95 % Feuchtigkeit
Säuberung	Desinfektion mit Isopropanol, Ethanol
Größe (B x H x T) in mm	105 x 180 x 180
Gewicht in g	1050
Lichtquelle	44 x LEDs
Kamera	24 x 5-MP-CMOS-Sensoren
Optische Filter	Keine
Kontrastmethoden	Digitaler Phasenkontrast
FOV pro Kamera	1,2 mm x 0,9 mm
Auflösung pro Kamera	2588 x 1944
Bildauflösung	5 MP
Vergrößerung	10X (digitaler Zoom)
Bilderfassungszeit	ca. 20 Sekunden für 24 Bilder
Intervall	5 min – 24 h
Exportformat	Bilder: JPG, PNG Plots/Graphen: BMP Datensatz: CSV Video: AVI
Anwendungsbereiche	Zellkulturüberwachung/Live Cell Imaging für: Proliferationsassays Scratch-/Wound-Healing-/Migrationsassays Konfluenz-Assays Compound-/Cytotox-Assays IVF Sphäroide/Organoide QC/Automatisierung
Bekannte Vorteile	Kompakt und klein 24 Kameras Einfache Bedienung/Handhabung Eingebaute Algorithmen Kostenlose Software/keine Cloud-Lösung Keine Wartungs-/Instandhaltungskosten
Bekannte Nachteile	Nicht kompatibel mit allen Gefäßen
Webseite	InnoMe zenCELL owl

Weiterführende Informationen

• Zellkultur-CO2-Inkubatoren – Übersicht und Vergleich
• Zellkultur Bioassays – Überblick
• Zellkultur-Kontaminationen