I-DOT: Comprensione dell’erogatore a cella singola di Cellink
In soli sei anni, Eric Gatenholm insieme al suo socio fondatore Hector Martinez è passato dal concentrarsi sulla commercializzazione di startup di biotecnologia alla gestione di una delle aziende leader per offrire bioink, bioprinter 3D e altri materiali di consumo per applicazioni di ricerca nel campo della bioprinting 3D . Cellink è diventata una delle aziende pionieristiche nel campo della biotecnologia che sta rapidamente facendo avanzare le proprie capacità di bioprinting 3D e ampliando il proprio portafoglio. Nel breve viaggio verso il successo, Cellink ha acquisito altre società per intensificare il suo sviluppo. Nel 2019, la società tecnologica tedesca di biodispensing Dispendix è stata acquisita da Cellink , aggiungendo le tecnologie dell’azienda alle sue soluzioni di bioprinting. Tra questi, la tecnologia brevettata Drop On Demand (I-DOT) brevettata di Dispendix .
Grazie a un nuovo webinar presentato dallo scienziato di applicazioni sul campo Jordan Irvin di Cellink , gli spettatori vengono introdotti al potenziale alla base della tecnologia. Comprendere in particolare come questo prodotto può essere applicato a una vasta gamma di applicazioni di dispensazione, tra cui dispensazione di celle, dispensazione Matrigel, generazione di array e altro.
Progettato per accelerare i processi di test antidroga, l’IDOT stesso è stato sviluppato nell’arco di 10 anni presso il Fraunhofer Institute di Monaco. Nel 2017, Dispendix ha lanciato il primo prodotto commerciale della piattaforma, l’I-DOT One, e ora sotto l’ombrello di Cellink, la portata dell’IDOT potrebbe essere ancora maggiore.
Lo screening ad alto rendimento con il webinar I-DOT Liquid Handler approfondisce le funzionalità progettate per ottimizzare le attività di gestione dei liquidi senza contatto, i vantaggi per lo screening ad alto rendimento (HTS), nonché una passeggiata attraverso il software I-DOT, che ottimizza creazione del protocollo.
Irvin ha descritto come il sistema I-DOT utilizza otto canali di pressione positiva controllati individualmente per generare goccioline da 8 a 50 nanolitri da un piccolo foro nella parte inferiore di ciascun pozzetto e con ciascun canale in grado di generare fino a 100 goccioline al secondo. Secondo l’esperto, uno dei grandi vantaggi del dispositivo è l’ interfaccia del tablet in alto che consente di eseguire quasi tutta la programmazione sullo schermo.
“Per interagire con il dispositivo, c’è un touchscreen e solo due vassoi per inserire micropiastre standard in stile SBS. Il vassoio di alimentazione in alto ha un’opzione per avere il controllo della temperatura su di esso, che consentirà di erogare materiali di diversi tipi, incluso Matrigel. Ha un vassoio di destinazione sul fondo in modo che il liquido si sposti su un percorso verso il basso e questo vassoio di destinazione ha una mobilità XY in modo da poter selezionare o raggruppare qualsiasi campione dalla sorgente al vassoio di destinazione “, ha descritto Irvin.
Secondo la società, internamente, l’I-DOT ha la verifica delle goccioline su ciascuno dei pozzetti di sorgente, controllo di deionizzazione in modo che le goccioline volino come previsto per ridurre al minimo l’elettricità statica, esiste un controllo dell’umidità come opzione nel caso in cui l’utente abbia agenti che non vogliono disidratare e connettività ethernet. Ha anche un filtro dell’aria, che richiede aria compressa, altrimenti è sufficiente un piccolo compressore esterno.
Irvin suggerisce che “l’I-DOT ha molta utilità in termini di screening ad alto rendimento e altre applicazioni al riguardo. È ottimo per la genomica e la proteomica – specialmente se stai cercando di miniaturizzare la reazione -; può dispensare cellule, microsfere e composti [chimici o biologici]; ti permette anche di fare lo sviluppo del test, specialmente se stai cercando di impostare e miniaturizzare le reazioni, imposta molte possibili combinazioni; è fantastico se stai facendo applicazioni di biologia sintetica e consente ai ricercatori di fare una vasta gamma di screening ad alto rendimento. “
Quindi perché l’I-DOT funziona bene per le proiezioni ad alto rendimento? Irvin ha indicato che la pressione dell’aria positiva utilizzata è senza contatto, quindi l’impostazione per il flusso di lavoro individuale è piuttosto veloce, tutto ciò di cui un utente ha bisogno è una piastra di origine e una di destinazione, che elimina anche il carryover e riduce al minimo la possibilità di contaminazione incrociata da un campione all’altro. Afferma che “l’intervallo di volume che può essere utilizzato nell’erogazione offre molta flessibilità in termini di impostazione delle reazioni” e che “poiché il sistema utilizza otto canali di pressione positiva controllati individualmente per generare goccioline da 8 a 50 nanolitri da un piccolo buco nella parte inferiore di ogni pozzetto, il dispositivo è abbastanza veloce, con ogni canale in grado di generare fino a 100 goccioline al secondo. “
Durante il webinar apprendiamo che una delle caratteristiche principali dell’I-DOT è che ha una verifica integrata delle gocce alla fine di ogni erogazione. Irvin afferma che, di gran lunga, è l’unico strumento al mondo a incorporare il rilevamento di bolle e la capacità di rilevare quando gli utenti esauriscono il liquido di origine. DropDetection del sistema è una funzione brevettata che rileva e conta ogni goccia rilasciata durante una singola corsa di erogazione. Lo strumento utilizza un circuito stampato montato sotto il vassoio sorgente I-DOT che sfrutta 96 barriere di luce miniaturizzate per rilevare ogni gocciolina generata da ciascuna posizione della piastra di sorgente, identificando i cambiamenti nell’intensità della luce per rilevare le goccioline mentre attraversano la barriera fotoelettrica.
“I ricercatori possono semplicemente camminare e utilizzare l’I-DOT, che è uno dei grandi vantaggi dello screening ad alta velocità, offrendo loro configurazioni di analisi molto veloci, inoltre, il software non richiede codifica o scripting, è solo un tocco interfaccia pad “, ha espresso Irvin. “Tutto ciò in realtà riduce il tempo che va dall’impostazione all’introduzione dei test, specialmente se hai dei corsi davvero brevi. È inoltre ottimizzato per l’automazione, il che significa che funziona con altri manipolatori di liquidi, come i bracci robotici dei dripper. Inoltre, fornisce accuratezza agli utenti, non solo per il modo in cui è progettata la macchina, ma anche dalla verifica delle goccioline. “
“L’intuitivo software semplifica il flusso di lavoro e consente agli utenti di fare quasi tutto per la creazione di protocolli a bordo. È possibile importare facilmente un file CSV per creare protocolli più complessi e si integra con qualsiasi programmatore di terze parti. Nella schermata principale ha tre raggruppamenti principali: wellgroups; parametri, ovvero liquidi che vengono utilizzati in quei pozzetti e una rappresentazione della piastra o dell’anteprima. A seconda dei parametri impostati dall’utente, il software eseguirà tutti i calcoli sul posto. “
Per impostare un protocollo nuovo di zecca utilizzando il software I-DOT è necessario che l’utente definisca un wellgroup, aggiunga liquidi e volumi che verranno utilizzati, quindi il software fa automaticamente tutto.
“L’I-DOT ha un potente software che semplifica la configurazione del protocollo HTS . Inoltre, poiché utilizza otto canali indipendenti e è interamente senza contatto, l’impostazione per l’esecuzione effettiva del test è rapida, questo consente agli utenti di tornare indietro e selezionare o raggruppare ciliegia perché quel vassoio di destinazione è sullo stage XY “, ha spiegato Irvin. “L’I-DOT può erogare DNA di qualsiasi concentrazione e tipo, perline, cellule, classi liquide da DMSO al 50% di glicerolo e persino Matrigel. È scalabile in modo da poter eseguire più piastre di origine e di destinazione che possono essere combinate per qualsiasi test HTP. E poiché dispone di 96 possibili pozzi di origine, è possibile impostare test DOE molto complessi. “
Da quando Dispendix ha creato il prodotto, è stato distribuito in circa 50 laboratori in tutto il mondo e ha fatto parte di otto diverse pubblicazioni come l’ Istituto Karolinska Nicola Crosetto , in cui affermano che l’I-DOT è stato molto utile per impostare il processo e progettare un intero nuovo flusso di lavoro. Il webinar di 30 minuti vale sicuramente la pena, poiché Irvin analizza in dettaglio una panoramica del software, spiegando come funziona l’installazione e molte specificità che rendono il software una caratteristica vincente del dispositivo.
