VIPS 高效率的自动化细胞铺板工具

VIPS是一款基于有限稀释的基础上研发的全自动细胞铺板工具，有别于其他类型的细胞铺板工具，它完美的整合了细胞成像系统，细胞识别系统及自动加样系统，在进行铺板后能够快速识别出是否有细胞被分配到孔里，对没有分配到细胞的孔进行重复操作，直到分配有细胞为止，能够大大提高一块细胞板里只有单个细胞孔的出现概率。

研究背景

目前全球单抗药的研发非常火热，随着越来越多的企业以及科研机构投入大量的精力进入其中，单抗药的准入门槛也是越来越高，法规要求也是越来越严格，其中细胞株开发阶段，就有明确要求提供细胞单克隆源性的证明，而目前市面上比较火的一款细胞成像设备，通过追踪细胞生长过程并且得到完整的影响证据链，从而进行细胞单克隆源性的确认，能够很好的满足法规的要求，并且仅需一轮有限稀释，可节省1-2月的时间。但是由于FDA对有限稀释铺板的浓度限制 < 0.5 cells/孔（根据泊松分布数学统计，0.5 cells/孔浓度铺板，经过两轮有限稀释最终得到单克隆细胞的理论概率为95%），且实际概率要远远低于理论数值（详细内容见下表）

表1：0.5 cells/孔铺板，理论上有61%的孔没有细胞，30%的孔只有1个细胞，9%的孔有2个细胞及以上，大量的孔中没有细胞，大大降低了细胞板的孔利用率，且实际数值要远远低于理论数值；

表2：根据表一的数据显示，在所有有细胞的孔里，有且只有一个细胞的孔占比为77%，超过一个细胞的孔占比23%,因此经过两轮有限稀释后，得到单克隆细胞的概率为1-（23% X 23%）=94.71%，约为95%；

表3：这是两个不同的用户做的实际数值与理论数值的对比表，发现按照0.5 cells/孔铺板，每块板有细胞的孔占比要低于39%，且在有细胞的孔中，有且只有1个细胞的孔占比远远低于77%，所以想要得到更多的单克隆细胞株以备筛选，只能通过增加铺板数量来完成；

因此大多数科研人员为了得到尽可能多的单克隆细胞以备筛选，都会采取增加细胞铺板数量的方式，有些项目甚至高达上百块板子，这无疑增加了很大的工作量，而目前市面上的一些自动化移液工作站虽然能够减少人为工作量，但是对于提升铺板效率，得到更高单克隆细胞的概率没有任何作用，因此，寻求一种合理且高效的细胞铺板工具是非常有需要的，VIPS就是一款能够帮你减轻工作量，提高工作效率的产品。

VIPS 工作原理

上图是VIPS的内部结构图，底部是一个倒置的显微镜，上方有一个TANK（可进行灭菌处理，或更换新的TANK）是用来存放细胞悬液，带涡旋混匀功能，旁边是一个连接培养基的分配器。上方的加样器和下方的镜头是固定不动的，铺板时是中间的板子移动。将空白板子放置移动平台上，下方的镜头会对板底进行成像，然后从上方Tank里滴入一滴细胞悬液（体积是纳升级别，悬液浓度计算好，确保铺板浓度<0.5cell/孔），下方镜头会再次对板底进行成像，并将两次成像的照片进行叠加，识别是否有细胞滴入孔中，当识别到孔中有细胞滴入，旁边的培养基分配器会对该孔进行补液，若软件没有识别到细胞，将会进行新的一轮加样，重复上述动作。重复4轮的分配能够达到90%以上的孔存在细胞，使孔的利用率提升3~4倍，且铺板时间少于10分钟，大大降低了铺板数量，减少了工作量，提高了铺板效率。

应用领域

适用于单抗领域，在细胞株开发环节，提供高效率的铺板方式，使得在单个细胞培养板中得到更多的单克隆孔，减少铺板数量。