精确分离用于生物医学和药学研究的干细胞克隆
干细胞具有高度的自我更新和分化潜能，是多种生物医学和药学研究应用的理想之选，其在再生医学领域中的出色作用尤其值得瞩目。
将分化细胞重新编程为多能干细胞（所谓诱导多能干细胞或iPS细胞）的发现，给干细胞研究带来了巨大的推动力。其相关的应用和研究领域范围广泛，因此也备受瞩目。
研究人员使用 iPS 细胞开发细胞疾病模型，以作为新药开发的测试系统。此外，iPS 细胞在再生医学中具有治疗相关的潜力，有望用于开发细胞和组织退行性疾病的新疗法。随着iPS的使用，现在可以培养出各种各样的组织类型，这些组织既可以用作替代组织，也可以用于研究目的。
通过对细胞进行基因编辑可生成 iPSC。然而，基因编辑并不会导致细胞的同质化，相反地，由于基因整合偏离会出现具有不同表型的单细胞。
因此，观察单细胞池的克隆生长非常重要。为了获得克隆细胞群体，将单个细胞培养成克隆，然后分离单个克隆。
生成 iPS 细胞克隆池是一个非常耗时的过程。即便使用成熟的方法，仍然只有不超过 1/100 的组织细胞能够转化为 iPS 细胞。
因此，研究人员们迫切需要可用于鉴定和靶向分离所需干细胞集落或克隆的自动化解决方案。自动化要求很高。目标对象必须明确识别 + 分离，并且不受到来自相邻克隆的任何交叉污染。此外，分离 + 转移必须尽可能温和，以避免细胞发生非预期变化或分化。
CellCelector Flex具有专门为贴壁细胞和细胞克隆设计的挑取模块，能够非常温和且高度特异性地分离靶细胞，因此非常适合分离单个干细胞、干细胞集落并进行传代，并且能够分离干细胞集落的特定部分。了解更多干细胞克隆技术，请联系我们！
用于单个干细胞、干细胞集落或
部分集落的挑取模块
贴壁细胞挑取模块是挑选整个集落或大部分集落的首选工具。操作人员可根据集落尺寸灵活选择合适直径的刮头。
为了精确分离集落的特定部位，例如干细胞集落中的未分化区域，以及分离单个干细胞，可使用单细胞挑取模块。该模块可利用直径介于20 μm和220 μm之间的玻璃毛细管挑头。
为了分离3D细胞集落，如拟胚体、多球、类器官或造血干细胞集落，半固体培养基挑取模块是理想的工具。有两种直径规格，可根据集落尺寸灵活选择。
- 进行干细胞分离用于单细胞克隆或异质性研究
- 新衍生iPS群体的克隆挑选
- 基因组编辑（CRISPR | Cas9）克隆挑取
- 均分克隆并转移到多个目的板（创建复制板）
- 分化干细胞集落的分离
- 从甲基纤维素中扫描和分离造血干细胞集落
- HSC子细胞分离或“双细胞分离”
- 去除不需要的细胞（例如干细胞培养物中的分化区域）
自动分离 iPS 集落：概览图像展示了相应孔的整体扫描（左侧图像），挑取前后图像展示了挑取过程的记录（中间和右侧图像）。
在保持多能性的同时，温和分离贴壁细胞以获得高细胞存活率和增殖
为了挑取贴壁克隆，CellCelector Flex结合了非常温和的横向加纵向刮擦的挑取模式，在刮擦的同时进行吸取，可以轻柔地将克隆从培养皿或饲养细胞层的底部剥离。
用碘化丙啶（PI）染色法评价人工和自动采集的人胚胎干细胞（hESC）克隆转移到新板后的细胞存活率。
图片显示使用CellCelector Flex自动挑取（右），和用移液器吸头手动挑取（左）后的hESC细胞群的对照。
克隆的形态可提供有关其当前情况的重要信息。在新培养皿自动传代 3 天（左）和5天（右）后拍摄代表性的克隆相差图像。
图像显示克隆正常生长。这表明使用CellCelector Flex自动挑选的干细胞克隆与手动挑选的相同传代的克隆无显著差别，
生长行为也具有可比性。
自动传代至新培养皿后的代表性克隆的相差图像。
左图：传代后 3 天；右图：传代后 5 天
为了检测干细胞的多能性状态在 CellCelector 挑取过程中会如何变化，我们分别采用多能性相关标记 Oct4、SSEA-1、Tra-1-60 和 Nanog 对 hESC 集落进行了染色。
典型标志物的免疫细胞化学表达分析是阐明细胞转移效应的可靠方法。对于在多能性的维持或细胞命运的决定中起着举足轻重作用的特殊蛋白，我们可以通过荧光标记抗体进行显像，并且可以采用 CellCelector 的成像软件轻松进行检测。
用CellCelector Flex传代的hESC的多能性相关标志物的免疫化学表达分析显示其表达水平与常规培养的hESC相当。
评估hESC的多能性相关的表面标记物Tra-1-60（A）和分化状态标记物SSEA-1 （B）。通过FACS测量的Tra-1-60和SSEA-1阳性细胞的平均值显示了hESC的分化状态（%），误差条描述了标准差（C）。
从饲养细胞层中分离未分化的干细胞集落
这是一种常用方法，通过将未分化的干细胞与饲养细胞（多为成纤维细胞）共培养，提供保持干细胞稳定和存活的环境。
然而，在不转移饲养细胞的情况下分离干细胞需要精细的技术操作。CellCelector 可用于从饲养细胞中自动转移干细胞集落。
饲养细胞上的人胚胎干细胞 (hESC)。
基因编辑后的克隆挑取
转基因改造生物可用于在生理环境下检测基因的功能和调控，因此对于生物学关系研究和疾病研究都具有重要意义。此类生物有助于研究人员在基础研究中获得新的见解，从而转化至新的治疗形式中。
经典的转基因生物生成方法的第一步涉及到胚胎干细胞转染和随后的阳性克隆筛选。CellCelector 可提供从单细胞到克隆的全套图像记录，并且能精准且温和地分离并转移生长克隆，非常适合单个细胞集落的克隆挑取。
复制板的生成
如果集落的大小足够大，单个集落可以自动挑取至两个或多个复制平板中。随后可以将其中一个目的板用于培养，另一个用于质量控制 PCR 分析。
从干细胞集落中分离特定部分
得益于强大的光学和成像软件以及其高精度，CellCelector 还可以从干细胞集落中分离出特定的区域。根据干细胞集落的形态特性和差异，CellCelector 可以区分例如集落的分化和未分化部分，并选择性地进行挑取。
使用 CellCelector 从一个 hESC 集落中分离出已分化的部分。
使用 CellCelector 的单细胞模块转移人胚胎干细胞 (hESC) 集落的特异性、未分化部分。
从半固体培养基中分离胚状体 (EB)
现在研究人员已经可以使用高粘性培养基（如甲基纤维素或 Matrigel®） 3D 培养干细胞集落以生成类器官或拟胚体，这项技术在药学研究和器官形成研究中都备受关注。CellCelector 及其专用的半固体培养基挑取模块非常适合分离这些中。
相关文献
- Cohen, I.S. et al. DNA lesion identity drives choice of damage tolerance pathway in murine cell chromosomes Nucl. Acids Res. 43(3): 1637-45 (2015)
- Shipony, Z. et al. Dynamic and static maintenance of epigenetic memory in pluripotent and somatic cells Nature 513(7516): 115-9 (2014)
- Marx, U. et al. Automatic Production of Induced Pluripotent Stem Cells Procedia CIRP 5: 2-6 (2013)
- Haupt, S. et al. Automated selection and harvesting of pluripotent stem cell colonies Biotechnol. Appl. Biochem. 59(2): 77-87 (2012)
- Zoldan, K. et al. Automated harvest of induced pluripotent stem cell colonies and colony fractions using the cell separation robot CellCelector nature methods application notes (2010)
- Zoldan, K. et al. Automated isolation of semi-adherent macrophage-like cells from a fibroblast-contaminated culture using the cell separation robot Cellcelector nature methods application notes (2010)
- Haupt, S. et al. Automated selection and harvesting of pluripotent stem cell colonies using the CellCelector Nature Methods (2009)
- Schneider, A. et al. "The good into the pot, the bad into the crop!" - a new technology to free stem cells from feeder cells PLoS One 3(11): e3788 (2008)
- Peterbauer, T. et al. Simple and versatile methods for fabrication of arrays of live mammalian cells Lab on a Chip 6(7): 857-63 (2006)
- Planes, E. et al. Life Cell Imaging for Quality Control of Pluripotent Stem Cell Culture Poster ISSCR 2013 Boston