模式生物由于其結(jié)構(gòu)簡單、生活周期短、培養(yǎng)簡單、基因組小等特點(diǎn)，在生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。模式生物作為材料不僅能回答生命科學(xué)研究中最基本的生物學(xué)問題，對人類一些疾病的病理解析和治療也有重大的借鑒意義。

在許多模式生物研究中，研究人員需要對各種小型模式生物，如秀麗線蟲、斑馬魚幼魚、果蠅、擬南芥等進(jìn)行觀察和分選。對于傳統(tǒng)流式細(xì)胞儀來說，小型模式生物粒徑過大且很脆弱，很容易在實(shí)驗(yàn)過程中破碎或死亡，而鏡下手動(dòng)分選繁瑣且枯燥，分選充滿主觀因素，因而限制了實(shí)驗(yàn)的規(guī)模和準(zhǔn)確率。為了這一空白，在1998年，COPAS 系統(tǒng)（大粒徑復(fù)雜顆粒物參數(shù)分析和分選儀）應(yīng)運(yùn)而生。

型號：COPAS Infinity

COPAS系統(tǒng)是 Union Biometrica 公司基于傳統(tǒng)流式細(xì)胞儀原理設(shè)計(jì)發(fā)明的一款專用于大粒徑顆粒物全自動(dòng)高通量分析分選平臺，首先應(yīng)用于秀麗線蟲高通量藥物篩選，COPAS 系統(tǒng)又被人稱作“線蟲篩選器"。其通過自動(dòng)化代替了耗時(shí)的手工分選過程，大大減少了實(shí)驗(yàn)所需的時(shí)間，消除人為誤差，實(shí)現(xiàn)了以前無法想象的高通量藥物篩選。

COPAS Infinity 與最初的 COPAS 流式細(xì)胞平臺一樣，提供了對活的多細(xì)胞生物、細(xì)胞簇、單細(xì)胞、種子和無機(jī)顆粒等對于傳統(tǒng)流式細(xì)胞儀來說太大或太脆弱樣品的自動(dòng)化高通量分析和分選。此外，COPAS Infinity 在更小的尺寸范圍內(nèi)大大提高了檢測靈敏度，并增加了參數(shù)檢測數(shù)量，搭配 Profiler 高級軟件可對樣品進(jìn)行細(xì)致分析。

研究多細(xì)胞結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)人員都知道，細(xì)胞形成群體結(jié)構(gòu)之后，其信息交互和行為會(huì)與單細(xì)胞時(shí)明顯不同。COPAS Infinity 大粒徑模式生物流式分選平臺系統(tǒng)儀允許實(shí)驗(yàn)人員對組織、腫瘤或器官中的細(xì)胞與細(xì)胞之間的相互作用進(jìn)行研究，而不需要用傳統(tǒng)的方法破壞其整體結(jié)構(gòu)。而針對模型生物，COPAS Infinity 可以代替手工分揀，提供快速、靈敏、溫和、重復(fù)性高的全自動(dòng)化、高通量分析和分選功能。

性技術(shù)原理

基于傳統(tǒng)流式細(xì)胞儀原理，樣品在壓力的作用下從連續(xù)攪拌的樣品杯進(jìn)入流動(dòng)室（FlowCell），在鞘液的包裹下形成一條狹窄的液流進(jìn)入流動(dòng)室中心，通過激光束的檢測。系統(tǒng)根據(jù)激光束檢測結(jié)果控制樣品的去留，默認(rèn)狀態(tài)下，樣品被溫和的氣流引導(dǎo)至“回收容器"中，當(dāng)系統(tǒng)接收到分選信號時(shí)，空氣分選器短暫關(guān)閉，含待分選樣品的液滴，即可直接流入對應(yīng)容器中完成分選。

與傳統(tǒng)流式細(xì)胞儀相比，大粒徑流式分選平臺在幾個(gè)重要的設(shè)計(jì)上有所不同：

（1）大粒徑流動(dòng)室可以容納 2-1500μm 樣本，比傳統(tǒng)流式細(xì)胞儀要大得多，使其能夠完成大粒徑生物樣本的高通量分選，包括但不限于秀麗線蟲、果蠅、蠶卵、斑馬魚、擬南芥、干細(xì)胞、胰島、花粉等；

（2）較慢的液流流速和較低的運(yùn)行壓力，樣品分選過程中液流剪切力小，避免了高剪切力對生物樣本的損害，保證模式生物和多細(xì)胞樣本的生物活性；

（3）氣壓分選技術(shù)，利用溫和氣流將生物樣本以液滴的形式進(jìn)行分選，相比較傳統(tǒng)流式技術(shù)采用機(jī)械力或靜電電荷力進(jìn)行分選，避免了生物樣品的破碎即失活。    

控制和分析軟件

FlowPilot 軟件專為大粒徑流式分選平臺設(shè)計(jì)，平臺集成功能強(qiáng)大的硬件和用戶友好的軟件控制，能夠直觀地呈現(xiàn)各樣品參數(shù)，并通過多種不同的分選模式對各樣品逐一分選，獲得目標(biāo)樣品及量化的樣品參數(shù)數(shù)據(jù)，方便、快捷且結(jié)果有據(jù)可循，特別適合于各種高通量微模式生物研究及大規(guī)模藥物篩選等領(lǐng)域。

可使用 FlowPilot 控制軟件進(jìn)行如下操作：

（1）根據(jù)個(gè)人喜好輕松地進(jìn)行儀器控制、數(shù)據(jù)采集和分配選項(xiàng)面板的訪問或隱藏；

（2）自定義和操作多個(gè)獨(dú)立的統(tǒng)計(jì)圖像（各參數(shù)直方圖、X-Y關(guān)系圖等），包括每個(gè)區(qū)域的自定義縮放和邏輯門控選項(xiàng)；（3）檢索實(shí)驗(yàn)文件、樣本模板和數(shù)據(jù)分析文件（在線或離線），為采集后再分析提供了強(qiáng)大的工具支持；

（4）創(chuàng)建自定義的分選輸出模板，用于對于多孔板中每個(gè)孔的分配信息進(jìn)行設(shè)定；

（5）以標(biāo)準(zhǔn)的流式細(xì)胞儀格式存儲數(shù)據(jù)，以便以后使用實(shí)驗(yàn)室中其他傳統(tǒng)的流式細(xì)胞儀軟件進(jìn)行分析等。

Profiler/FlowPilot Pro^TM 軟件

Profiler/FlowPilot Pro 高級功能是在 FlowPilot 軟件基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對樣品個(gè)體光密度（EXT）和熒光參數(shù)（Red、Green、Yellow）的徑向分布進(jìn)行掃描，獲得 Profiler 圖像，根據(jù) Profiler 圖形可對生物樣品進(jìn)行進(jìn)一步處理和分析。

Profiler 可以沿樣本軸向長度（TOF）進(jìn)行多達(dá)8000個(gè)光學(xué)數(shù)據(jù)采樣，將數(shù)據(jù)采集從整體水平提升到器官和多細(xì)胞的水平。隨后，軟件以圖形和數(shù)字的形式呈現(xiàn)這些信號沿物體長度方向上的變化，向?qū)嶒?yàn)人員顯示每個(gè)樣品在多個(gè)“光學(xué)剖面"上所有光學(xué)參數(shù)的地形圖及強(qiáng)度變化，以峰高、峰寬、峰數(shù)和相對位置的形式進(jìn)行表現(xiàn)——所有參數(shù)都可作為后續(xù)的分選條件。

Partial Profiling

Profiler 的另一個(gè)分析特性是“Partial Profiling"部分剖析，在樣本上選定一個(gè)區(qū)域，“Partial Profiling"會(huì)顯示出該區(qū)域詳細(xì)光學(xué)或熒光特性（峰高、峰寬及數(shù)量等），以生成用戶自定義分選參數(shù)，“Partial Profiling"可以用于分析樣品部分區(qū)域的光學(xué)特性。

COPAS Infiniy 標(biāo)配性 FlowPilot-Pro 軟件平臺，集成功能強(qiáng)大的硬件和直觀的用戶控制，提高了光學(xué)靈敏度、流體力學(xué)參數(shù)調(diào)節(jié)和定量分選性能，為科研人員的實(shí)驗(yàn)室提供了更高級別的分析分選功能和用戶體驗(yàn)，特別是在高通量篩選上系統(tǒng)性能更加、靈活性和易用性更加強(qiáng)大。

特點(diǎn)及優(yōu)勢

適用范圍廣

直徑 2-1500μm 樣品，從無機(jī)細(xì)顆粒物到斑馬魚均適用；

多種 COPAS Infinity 產(chǎn)品型號可供選擇，每種規(guī)格產(chǎn)品適用于某一特定粒徑范圍樣品使用；

多PMT和激光器可選，可用于各種熒光標(biāo)記物研究；

分選模式多樣化，清晰辨別樣本差異；

數(shù)據(jù)客觀

量化生物顆粒徑向長度（TOF）、光密度（EXT）和熒光參數(shù)，快速分析顆粒性質(zhì)；

自定義參量范圍，系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定值自動(dòng)篩選；

具有熒光補(bǔ)償功能，測量參數(shù)更準(zhǔn)確；

系統(tǒng)自動(dòng)檢測、計(jì)算、比對生物微粒各項(xiàng)參數(shù)，完成篩選過程，排除人為因素干擾；

標(biāo)配 Profiler 軟件可對單微粒光密度、熒光參數(shù)的徑向分布做進(jìn)一步細(xì)致分析。

全自動(dòng)，準(zhǔn)確高效

分選速率可達(dá)20萬個(gè)/小時(shí)，節(jié)約大量人工成本；

系統(tǒng)按照程序，自動(dòng)將生物微粒分配到96孔板或其他孔板中；

系統(tǒng)對每一個(gè)生物微粒逐個(gè)分析、分選，重現(xiàn)性更好；

適合大規(guī)模篩選，是目前世界上應(yīng)用最成功的微模式生物分選系統(tǒng)。

生物活性保持

分選過程始終保持無菌環(huán)境，防止樣本污染；

氣流分選及低運(yùn)行壓力保證生物樣本的生物活性和完整性；

高國際認(rèn)可度

截止2019年，大粒徑流式分選平臺在已有超過2000個(gè)用戶，發(fā)表文獻(xiàn)數(shù)千篇，產(chǎn)品分布于多個(gè)國家大學(xué)和研究所實(shí)驗(yàn)室，應(yīng)用涵蓋多個(gè)方面，國際認(rèn)可度高。

硬件設(shè)計(jì)

固定流動(dòng)室設(shè)計(jì)，專用性強(qiáng)。COPAS Infinity 為專用性設(shè)計(jì)，每臺機(jī)器只能用于某個(gè)固定粒徑范圍樣品分析分選使用；

根據(jù)系統(tǒng)所配置的流動(dòng)室光學(xué)核心模塊（Fluidics and Optics Core Assemblies，F(xiàn)OCA）的不同，COPAS Infinity 系統(tǒng)有四種不同的型號。下表為不同規(guī)格 COPAS Infinity 系統(tǒng)所適用的樣品粒徑范圍以及常用的研究對象。

模塊化光學(xué)系統(tǒng)

COPAS Infinity 光學(xué)系統(tǒng)包括激光器、FOCA、軸向光檢測器、FS軸向散射光檢測器、PMT熒光散射傳感器以及濾光片等組成。COPAS Infinity 系統(tǒng)最多可以配置3個(gè)激光器，軸向光檢測器用于樣品軸向長度（TOF，飛行時(shí)間）的測量，樣本阻擋光線的總積分信號決定了樣品光密度（EXT，透光度）的大小。FS檢測器測量樣本軸向小角度散射光量，熒光散射可在四種不同的PMT探測器上同時(shí)測量，PMT探測器和濾光片元件也可根據(jù)用戶需求進(jìn)行相應(yīng)配置。

X-Y活動(dòng)性分選平臺

X-Y分選平臺允許用戶將分析結(jié)束的樣品進(jìn)行分選純化并允許分配到24/48/96/384孔板、離心管或其他容器中，COPAS Infinity 系統(tǒng)允許用戶創(chuàng)建自定義輸出模板，用戶可在軟件上編輯分選程序，包括每個(gè)分配位置包含的信息，如每個(gè)孔位輸出的樣本類型及個(gè)數(shù)等。

集成化功能（Integration）

COPAS Infinity也可作為多步工作站（Workflow）一個(gè)組成部分，允許響應(yīng)來自外部控制器和軟件的指令信號觸發(fā)其進(jìn)行工作。

COPAS Infinity的設(shè)計(jì)占地面積小，能夠更容易地安裝在商用生物安全柜內(nèi)，從而提高安全性和無菌性。

 

樣品通常從50mL樣品管種自動(dòng)加樣，攪拌器輔助防止樣品聚集，從而保證上樣均勻，較大粒徑的樣品可選配750mL和1500mL大型進(jìn)樣杯和攪拌器。另外，針對異常脆弱或易于下沉/上浮的樣品（如脂肪細(xì)胞、植物原生質(zhì)體等），可選擇5mL小型旋轉(zhuǎn)樣品杯OSIS (Oscillating Sample Introduction System) 來進(jìn)行加樣。

LP Sampler^TM

LP Sampler（Large Particle Sampler）是專門為溫和處理直徑10-1500μm的大顆粒、易碎樣品而設(shè)計(jì)的自動(dòng)加樣系統(tǒng)，它能夠從多孔板或培養(yǎng)皿中輕輕抽吸這些樣品，并將其完整、可行地輸送至COPAS Infinity系統(tǒng)。

配置選擇方案

(1) FOCA類型選擇

根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求選擇合適規(guī)格型號FOCA 

(2) 多激光配置

最多三色激光器可選用于激發(fā)樣品熒光，標(biāo)配488nm藍(lán)色激光器，可選375-660nm激光器

(3) 進(jìn)樣方式選擇

根據(jù)COPAS Infinity規(guī)格不同可選擇50，750或1500mL規(guī)格樣品杯進(jìn)樣，針對特殊樣品（如脂肪細(xì)胞等），可選擇5mL旋轉(zhuǎn)樣品杯進(jìn)行加樣。也可選配Large Particle (LP) Sampler™ 系統(tǒng)可以將10-1500 μm范圍內(nèi)的樣品從多孔板、培養(yǎng)皿或者其他容器中進(jìn)行全自動(dòng)上樣

(4) 集成化功能（Integration）

完整的高通量分選平臺

COPAS Infinity 大粒徑顆粒物高通量分選平臺能可配合LP Sampler組成一套更加完整的高通量分選平臺；

能夠?qū)崿F(xiàn)從多孔板進(jìn)樣到多孔板分選的全自動(dòng)化操作；

型號：COPAS Infinity & LP Sampler

應(yīng)用領(lǐng)域

大粒徑流式分選平臺可用于直徑在2-1500μm的生物或非生物樣本分析分選，以下是來自2000位用戶發(fā)表文章統(tǒng)計(jì)的常見應(yīng)用，相關(guān)文獻(xiàn)您可以移步到網(wǎng)站來參閱：/publications

     

   

    

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