Microscope à force atomique

CellHesion 300

Mécanique automatisée et quantitative des organismes unicellulaires et des tissus

CellHesion® 300

Le microscope automatisé CellHesion® 300 est l'outil idéal pour mesurer les interactions cellule-cellule, cellule-tissue et cellule-substrat avec une résolution de l'ordre moléculaire. Il permet de mesurer rapidement et facilement la structure, la morphologie et les propriétés nano-mécaniques des systèmes biologiques vivants, fournissant ainsi des informations cruciales sur le rôle qu'ils jouent dans divers troubles pathologiques. Ce système innovant offre de nouvelles possibilités d'applications en biophysique, biochimie, recherche sur les implants, cicatrisation, biologie du développement, recherche sur les cellules souches, biologie des infections et études des réponses immunitaires.

Débit plus élevé
Une productivité accrue
Les processus automatisés et l'augmentation de la taille des échantillons permettent d'obtenir la précision statistique nécessaire à la recherche biomédicale et préclinique.
Biomécanique
Fonction SmartMapping
Sélection rapide et facile de plusieurs régions d'intérêt sur de grandes surfaces d'échantillon. Cartes de force 2D flexibles et définies par l'utilisateur.
Mesures 'label-free'
Biopsies tissulaires
Caractérisation multiparamétrique et nanomécanique d'échantillons vivants dans des conditions quasi physiologiques. Idéal pour les structures cellulaires multicouches et les échantillons de tissus mous et hautement topographiques.
Caractéristiques

Comprendre la Biomécanique en toute Simplicité

Le CellHesion 300 fournit des données quantitatives reproductibles d'une qualité sans précédent. Son fort niveau d'automatisation permet une augmentation du débit et offre la productivité, la performance et la fiabilité statistique requises pour les environnements de recherche biomédicale et clinique. Les principaux paramètres tels que la force d'adhésion maximale, les phénomènes de détachement individuels et les caractéristiques de l'attache, sont automatiquement déterminés à partir de chaque ensemble de données grâce à des logiciels innovants.

 

Seul le CellHesion 300 fournit :

  • Une maximisation du débit pour une meilleure productivité, ce grâce à l'automatisation des mesures
  • Des mesures nano-mécaniques multiparamétriques corrélatives, et sans marquage d'échantillons vivants, dans des conditions quasi physiologiques
  • Une sélection rapide et simple de régions d'intérêt sur de grandes surfaces d'échantillon, idéale pour les biopsies de tissus
  • Un flux de travail méthodique avec support visuel

 

 

Gauche : Sonde attaché avec un seul fibroblaste 3T3 (vert, coloration FDA) pour des mesures d'adhésion cellulaire sur un substrat ou sur des cellules cibles. Droite : Dans une expérience de spectroscopie de force unicellulaire (SCFS), une cellule vivante isolée est liée biochimiquement à une sonde (p.ex., par fonctionnalisation). La cellule est mise en contact avec la cible de liaison et une force définie est appliquée à la cellule (1). Après une période de liaison définie par l'utilisateur, la cellule est séparée de la cible en rétractant la sonde (2). La résistance à la séparation est alors mesurée par la quantification de la déviation de la sonde.
Diagrammes en violon montrant la distribution de l'énergie de détachement (W), de la force (F) et de la distance (D), déterminées par des mesures de détachement par spectroscopie de force unicellulaire entre un fibroblaste de souris 3T3 et un hydrogel de polyacrylamide (50kPa) avec différents revêtements. Échantillon gracieusement offert par le Dr Stephanie Wedepohl, Freie Universität Berlin, Allemagne.

"Le dépistage mécanique automatique d'échantillons hautement topographiques avec le CellHesion 300 présente un grand avantage pour la caractérisation des tissus dans le contexte clinique."


Prof. Dr. Ansgar Petersen
BIH, Centre de thérapies régénératives
Université médicale de la Charité, Berlin, Allemagne

Réaliser une Cartographie Nanomécanique Multi-Paramétrique Automatisée

La clé d'un fonctionnement autonome et d'obtention de résultats rapides se traduit par un logiciel de pointe, un guidage utilisateur intuitif et un alignement automatisé du système de détection.

La nouvelle interface utilisateur du CellHesion 300 permet à l'opérateur de contrôler rapidement et facilement le système et ses paramètres de fonctionnement.

Le logiciel offre un outil de scripting facile à utiliser pour les expériences définies par l'utilisateur. De puissantes capacités de traitement des données par lots permettent également d'analyser et de quantifier de grands ensembles de données en appuyant simplement sur un bouton.

 

Découvrez les Possibilités

Cartographie des propriétés viscoélastiques d'échantillons à grande plage topographique, sur une échelle de fréquence étendue, avec un Z-scanner et un NestedScanner en option.

Étude des cellules vivante dans des conditions quasi physiologiques grâce à une panoplie d'accessoires permettant de contrôler les conditions environnementales, telles que la température et les niveaux de CO2.

Automatisez l'Étude de Grands Échantillons

La nouvelle fonction SmartMapping permet de sélectionner des cartes de force 2D flexibles et définies par l'utilisateur. La plage optimale d'acquisition des forces est évaluée en permanence et ajustée automatiquement par les nouveaux moteurs Z à grande échelle. Grâce à la mosaïque optique, plusieurs zones d'intérêt peuvent être sélectionnées à l'avance et examinées automatiquement, ce qui permet d'étudier facilement et efficacement de grandes surfaces d'échantillons. La précision améliorée de la platine motorisée offre un degré de précision et de vélocité inégalé.

S'intègrent Parfaitement aux Microscopes Optiques

Le CellHesion 300 peut être intégré sans difficulté avec les tout derniers microscopes optiques de recherche disposant de capacités avancées et de super-résolution, afin de fournir des ensembles de données corrélatives en temps réel pour une caractérisation complète des échantillons biologiques vivants. Les montages expérimentaux polyvalents et le réglage automatisé des paramètres du système ouvrent de nouvelles possibilités pour des séries d'expériences à long terme et autorégulées. Le CellHesion 300 est la solution idéale pour l'étude des surfaces rugueuses, des couches cellulaires denses et des échantillons de tissus très ondulés.

Cartes de force de formes définies par l'utilisateur sur une coupe transversale de tissu musculaire de mouton superposée à une image de fluorescence optique en mosaïque (échelle de 100 µm).Cartes de force de formes définies par l'utilisateur sur une coupe transversale de tissu musculaire de mouton superposée à une image de fluorescence optique en mosaïque (échelle de 100 µm). Les fibres musculaires, riches en filaments d'actine, ont été colorées avec de la phalloïdine-TRITC (rouge) et les noyaux cellulaires avec du DAPI (bleu). Les zones sombres internes représentent le tissu conjonctif non marqué. Les cartes de force ont été acquises en mode SmartMapping et illustrent la mesure combinée de la hauteur des échantillons avec de grandes topographies. Encart supérieur : Distribution des valeurs du module d'Young. Encart inférieur : Tracé du module de stockage et du module de perte à deux positions différentes sur l'échantillon de tissu (cercle bleu et carré orange). Un échantillon de muscle de mouton a également été utilisé pour l'image de couverture. Échantillon gracieusement offert par Ansgar Petersen, BIH, Centre pour les thérapies régénératives, Université médicale de la Charité, Berlin, Allemagne.
Configuration du CellHesion 300 sur le microscope inversé Zeiss Axio Observer avec une interface logicielle intuitive.

Sélection de Publications Scientifiques utilisant la Technologie CellHesion

  • Abuhattum et al., Adipose cells and tissues soften with lipid accumulation while in diabetes adipose tissue stiffens. Sci Rep 12, 10325 (2022).
  • Michael et al., Measuring the elastic modulus of soft culture surfaces and three-dimensional hydrogels using atomic force microscopy. Nat Protoc 16, 2418–2449 (2021).
  • Liebsch et al., Quantification of heparin’s antimetastatic effect by single-cell force spectroscopy. J Mol Recognit. 34, e2854 (2021).
  • Möllmert et al., Zebrafish Spinal Cord Repair Is Accompanied by Transient Tissue Stiffening. Biophys J. 118(2), 448-463 (2020).
  • Shen et al., Reduction of Liver Metastasis Stiffness Improves Response to Bevacizumab in Metastatic Colorectal Cancer. Cancer Cell 37(6), 800-817 (2020).
  • Rheinlaender et al., Cortical cell stiffness is independent of substrate mechanics, Nat. Mater. 19, 1019–1025 (2020).
  • Aaron at al., Quantification of heparin's antimetastatic effect by single-cell force spectroscopy, J Mol Recognit., 1–11 (2020).
  • Krieg et al., Atomic force microscopy- based Mechanobiology, Nature Reviews Physics 1, 41–57 (2019)
  • Stylianou et al., Review Article: Atomic Force Microscopy on Biological Materials Related to Pathological Conditions, Andreas, Scanning, 8452851 (2019)
  • Thompson et al., Rapid changes in tissue mechanics regulate cell behaviour in the developing embryonic brain. eLife 8:e39356 (2019)
  • Miroshnikova et al., Adhesion forces and cortical tension couple cell proliferation and differentiation to drive epidermal stratification, Nat Cell Biol 20, 69–80 (2018)
  • Elias et al., Tissue stiffening coordinates morphogenesis by triggering collective cell migration in vivo, Nature 554, 523-527 (2018)
  • Bharadwaj et al., aV-class integrins exert dual roles on a5b1 integrins to strengthen adhesion to fibronectin, Nature Communications 8, 14348, 1-10 (2017)
  • Friedrichs et al., A practical guide to quantify cell adhesion using single-cell force spectroscopy. Methods (2013)
Applications

Galerie de Données CellHesion

Les microscopes à force atomique Bio (BioAFM) de Bruker permettent aux chercheurs en sciences de la vie et en biophysique d'approfondir leurs recherches dans les domaines de la mécanique/adhésion cellulaire, de la mécanobiologie, des interactions cellule-cellule et cellule-surface, de la dynamique cellulaire et de la morphologie cellulaire. Nous avons rassemblé une galerie d'images démontrant quelques-unes de ces applications.

Accessoires

La Plus Grande Palette d'Accessoires du Marché

Systèmes/accessoires optiques, solutions d'électrochimie, caractérisation électrique des échantillons, options de contrôle environnemental, modules logiciels, contrôle de la température, solutions d'isolation acoustique et vibratoire, etc. Bruker vous fournit les bons accessoires pour contrôler les conditions de vos échantillons et réaliser des expériences réussies.  

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