Pour répondre aux besoins de la recherche moderne, les centres d’imagerie du monde entier cherchent à accroître l’automatisation et l’intégration des appareils. En utilisant des outils adaptables et avancés, les chercheurs peuvent saisir un plus large éventail de processus cellulaires dynamiques.
Afin de fournir des systèmes d’imagerie plus avancés pour la recherche moderne, les fournisseurs d’équipements travaillent en étroite collaboration avec leurs clients et d’autres fournisseurs pour concevoir des solutions novatrices. C’est dans cet esprit de collaboration que nous avons contribué à créer un système d’imagerie et de contrôle de débit adaptable.*
Le Dr Kai Schleicher, spécialiste en microscopie avancée au centre d’imagerie du Biozentrum de l’Université de Bâle, le Dr Sebastien Peter, spécialiste des ventes chez Olympus, et Elveflow, spécialiste des instruments microfluidiques, ont uni leurs efforts pour concevoir une solution permettant de coordonner l’imagerie confocale et le contrôle de débit microfluidique à l’aide du logiciel d’imagerie cellSens d’Olympus.
Outre l’imagerie des cellules dans des conditions de perfusion, ce système permet une manipulation rapide et précise des liquides, un avantage majeur lors d’expériences nécessitant l’administration de traitements médicamenteux ou des changements de tampon.
Intérêt pour la création d’un système adaptable d’imagerie et de contrôle de débit
L’idée du projet est née d’une demande spécifique, et Kai a immédiatement perçu les nombreux avantages d’une solution adaptable associant imagerie confocale et microfluidique.
Il explique : « Un chercheur souhaitait mettre en place un système qui permettrait aux appareils microfluidiques dotés de plusieurs entrées et offrant différentes pressions d’être contrôlés par le logiciel du microscope, pour obtenir une imagerie coordonnée. Pour un centre d’imagerie, il est important de réfléchir à la manière dont nos systèmes peuvent s’adapter pour réaliser un plus large éventail d’applications. Ce projet représentait une occasion idéale d’optimiser l’intégration des appareils. »
Biozentrum de l’Université de Bâle
Sélection du bon équipement pour intégrer la microfluidique et la microscopie
Pour lancer ce projet, Kai a d’abord contacté Sebastien chez Olympus. Kai connaissait déjà les microscopes et les logiciels d’Olympus. Le Biozentrum utilisait les systèmes de microscope IXplore™. Le système de microscope à super-résolution IXplore SpinSR était particulièrement prisé par les chercheurs.
« Nous avons décidé de collaborer avec Olympus puisque nous entretenons d’excellentes relations avec les membres de son équipe et qu’ils sont toujours prêts à nous aider », ajoute Kai.
Système de microscope à super-résolution IXplore SpinSR avec contrôleur en temps réel (RTC) d’Olympus
La flexibilité du système de microscope IXplore SpinSR était parfaite pour cette solution d’imagerie intégrée.
« Le système IXplore SpinSR est doté d’un contrôleur en temps réel (RTC), déclare Kai. Il peut facilement s’interfacer avec des appareils tiers, ce qui permet d’adapter le système à l’évolution des besoins des clients. La flexibilité et la simplicité d’utilisation du microscope IXplore SpinSR et du logiciel cellSens simplifient la convivialité du système. L’imagerie 3D de haute qualité de cellules vivantes du microscope permet de mettre en œuvre une large gamme d’applications en aval. »
Contrôleur de débit microfluidique OB1 d’Elveflow
L’étape suivante consistait à choisir un système microfluidique. Kai et Sebastien ont rapidement choisi le contrôleur de débit microfluidique OB1 d’Elveflow.
« Nous avons choisi le contrôleur de débit microfluidique OB1, car il permet un contrôle précis des débits sur plusieurs canaux ainsi que l’échange de signaux avec le RTC. Cela permet une coordination précise de l’imagerie et du contrôle de débit », poursuit Kai.
Installation et essai du système d’imagerie et de contrôle de débit
Système d’imagerie et de contrôle de débit utilisé au centre d’imagerie du Biozentrum
Une fois le plan en place, l’étape suivante consistait à configurer et à tester le matériel. La communication entre le système IXplore SpinSR et le contrôleur de débit microfluidique OB1 a été simple à mettre en place. Il fallait connecter les appareils avec des câbles BNC standards.
Dans cette configuration, les séquences écrites sur le logiciel cellSens peuvent contrôler l’activité du système IXplore SpinSR et déclencher l’activation des séquences écrites sur le logiciel ESI d’Elveflow pour commander l’activité de la pompe microfluidique pour une manipulation automatisée des liquides.
Le logiciel cellSens peut également recevoir des informations provenant d’appareils externes tels que le contrôleur OB1. Les utilisateurs peuvent ainsi créer de simples protocoles marche/arrêt et des protocoles plus dynamiques qui impliquent une communication entre les appareils.
Le logiciel cellSens d’Olympus s’interface avec le séquenceur d’Elveflow.
En écrivant et en exécutant plusieurs séquences sur le logiciel cellSens, ils ont pu confirmer rapidement que le système fonctionnait efficacement.
« Le logiciel cellSens est très bien fait, commente Kai. Grâce à l’interface simple de type glisser-déposer, les protocoles sont très faciles à écrire et à exécuter. L’option permettant de sécuriser les paramètres généraux et de les séparer des paramètres individuels des utilisateurs évite que ces derniers ne modifient accidentellement des séquences couramment utilisées dans notre centre d’imagerie. »
En à peine quelques heures, ils ont créé un système automatisé intuitif adapté à un large éventail de problématiques en matière d’imagerie.
« L’intérêt de ce système combiné de microscopie et de contrôle de débit réside dans sa flexibilité et sa simplicité d’utilisation et d’installation, précise Kai. De plus, le système ne nécessite que peu de formation. C’est important puisque les utilisateurs au sein de notre centre veulent un système intuitif dont ils peuvent vérifier eux-mêmes le bon fonctionnement. »
Promouvoir la recherche à long terme et les découvertes scientifiques grâce à la collaboration
Kai estime que la collaboration a joué un rôle clé dans la rapidité et la simplicité du processus d’intégration.
« Le soutien d’Olympus et d’Elveflow a facilité le processus. Je pense que tout le monde pourrait obtenir les mêmes résultats que nous dans les mêmes délais, sans avoir besoin d’une solide expérience en matière d’intégration d’appareils. Je conseille à tout le monde de faire appel à eux », conclut Kai.
À mesure que notre compréhension des systèmes biologiques complexes progresse, il apparaît clairement que le développement de la capacité des systèmes d’imagerie à réaliser un plus grand nombre d’applications avancées permettra aux chercheurs de rester à la pointe de la découverte.
Grâce à la collaboration avec des fournisseurs d’équipements tels qu’Olympus et Elveflow, les centres d’imagerie peuvent combiner leurs systèmes d’imagerie avec des appareils externes pour créer des outils puissants qui permettent de réaliser des percées scientifiques et aident les utilisateurs à s’adapter à l’évolution rapide des exigences du monde de la recherche moderne.
Mention spéciale : tous les appareils Elveflow mentionnés dans cet article ont été gracieusement fournis par Simon Van Vliet et Hector Arturo Gonzalez du laboratoire Jenal au Biozentrum de l’Université de Bâle.
* Non disponible dans certaines régions. Pour en savoir plus, contactez votre représentant Olympus.
Article également publié sur ElveFlow.com
