細(xì)胞模型是當(dāng)代生物學(xué)研究的重要手段之一。為了深入研究組織發(fā)育、疾病發(fā)生的深層機(jī)制，研究者往往需要模擬細(xì)胞體內(nèi)的生長(zhǎng)環(huán)境，進(jìn)而了解細(xì)胞表型、基因組狀況和微環(huán)境的復(fù)雜相互作用。Callisto™是第一款全自動(dòng)細(xì)胞給藥系統(tǒng)，在體外精確控制氣體成分和溫濕度的基礎(chǔ)上，還可精確執(zhí)行給藥程序。它可以幫助研究者設(shè)計(jì)、優(yōu)化和實(shí)施復(fù)雜的細(xì)胞培養(yǎng)給藥方案。利用該系統(tǒng)，研究者可以探索細(xì)胞重編程（Reprogramming）、活化以及增殖等生物學(xué)現(xiàn)象背后的分子機(jī)制，尋找和識(shí)別新的細(xì)胞類群或者新的標(biāo)志分子，及藥物篩選和藥效學(xué)分析。

 
圖一、Callisto及其配備的芯片

簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)流程，能夠滿足各種實(shí)驗(yàn)需要

Callisto 系統(tǒng)將細(xì)胞培養(yǎng)、給藥、功能研究、回收等整體工作流程集成在一塊微流控芯片上完成。芯片上具有32個(gè)獨(dú)立的培養(yǎng)室，每個(gè)培養(yǎng)室分別和16個(gè)上樣孔相連，可以將16 種外源物質(zhì)按照任意的時(shí)空組合加到各個(gè)培養(yǎng)室中，包括藥物、試劑、抗體、miRNA等。同時(shí)也支持不同細(xì)胞間的共培養(yǎng)。

經(jīng)培養(yǎng)處理后的細(xì)胞，可根據(jù)實(shí)驗(yàn)的需要，進(jìn)行后續(xù)的處理步驟如原位活力檢測(cè)、表型分析等；或可回收進(jìn)行后續(xù)的處理分析，如下圖所示，Callisto 系統(tǒng)可以和C1™ 、BioMark HD™ 等分析系統(tǒng)結(jié)合使用，進(jìn)行總體或者單細(xì)胞基因表達(dá)分析、轉(zhuǎn)錄組分析、microRNA 或者DNA 分析。

該系統(tǒng)將研究者從繁復(fù)的細(xì)胞處理流程中徹底解脫出來(lái)。研究者只需在Callisto Experiment Planner 軟件中設(shè)計(jì)自己的給藥程序，按照要求將細(xì)胞和藥物加到指定的上樣孔中，就緒后按下“開(kāi)始”鍵即可。儀器運(yùn)行期間，操作者可遠(yuǎn)程監(jiān)視儀器的運(yùn)行狀態(tài)。

 
圖二、Callisto可以自動(dòng)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

無(wú)論是從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)上，還是實(shí)際操作上，該系統(tǒng)都具有非常高的靈活性，可以廣泛應(yīng)用于細(xì)胞重編程、細(xì)胞分化、細(xì)胞功能等方面的研究。更由于Callisto具有高度集成和自動(dòng)化的特點(diǎn)，非常適用于給藥方案較為復(fù)雜、需要對(duì)細(xì)胞長(zhǎng)期觀察的研究領(lǐng)域，例如：

1. Cellular Programming：在一系列精確控制的條件下使成纖維細(xì)胞去分化成為誘導(dǎo)多能干細(xì)胞，以及相關(guān)的定向分化、轉(zhuǎn)分化研究；
2. Cell activation & expansion: 縱貫研究細(xì)胞生長(zhǎng)和成熟過(guò)程，描繪細(xì)胞發(fā)育過(guò)程中的世系圖譜；
3. Dose/Response studies: 研究者可以用其評(píng)估細(xì)胞對(duì)不同藥物或者培養(yǎng)環(huán)境的反應(yīng)。

 
圖三、芯片培養(yǎng)室中誘導(dǎo)人IPS細(xì)胞向神經(jīng)細(xì)胞分化。相差（左）及免疫熒光圖（右）可以觀察其形態(tài)。

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