模式生物由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、生活周期短、培養(yǎng)簡(jiǎn)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(wèn)題，對(duì)人類(lèi)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(duì)各種小型模式生物，如秀麗線蟲(chóng)、斑馬魚(yú)幼魚(yú)、果蠅、擬南芥等進(jìn)行觀察和分選。對(duì)于傳統(tǒng)流式細(xì)胞儀來(lái)說(shuō)，小型模式生物粒徑過(guò)大且很脆弱，很容易在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中破碎或死亡，而鏡下手動(dòng)分選繁瑣且枯燥，分選充滿(mǎn)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。

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(zhuān)用于大粒徑顆粒物全自動(dòng)高通量分析分選平臺(tái)，因首先應(yīng)用于秀麗線蟲(chóng)高通量藥物篩選，COPAS 系統(tǒng)又被人稱(chēng)作“線蟲(chóng)篩選器"。其通過(guò)自動(dòng)化代替了耗時(shí)的手工分選過(guò)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(wú)法想象的高通量藥物篩選。

COPAS VISION 與最初的 COPAS 流式細(xì)胞平臺(tái)一樣，提供了對(duì)活的多細(xì)胞生物、細(xì)胞簇、單細(xì)胞、種子和無(wú)機(jī)顆粒等對(duì)于傳統(tǒng)流式細(xì)胞儀來(lái)說(shuō)太大或太脆弱樣品的自動(dòng)化高通量分析和分選。此外，COPAS VISION 在更小的尺寸范圍內(nèi)大大提高了檢測(cè)靈敏度，提高參數(shù)檢測(cè)數(shù)量的同時(shí)，增加了樣品明場(chǎng)成像功能，搭配 Profiler 高級(jí)軟件可對(duì)樣品進(jìn)行更加細(xì)致詳細(xì)的分析。

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 VISION 大粒徑模式生物流式分選平臺(tái)系統(tǒng)儀允許實(shí)驗(yàn)人員對(duì)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(duì)模式生物，COPAS VISION 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。

型號(hào)：COPAS VISION

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(guò)激光束的檢測(cè)。系統(tǒng)根據(jù)激光束檢測(cè)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(hào)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(duì)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(tái)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 10-1500μm 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(chóng)、果蠅、蠶卵、斑馬魚(yú)、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(guò)程中液流剪切力小，避免了高剪切力對(duì)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。

除此之外，COPAS VISION 平臺(tái)增加了專(zhuān)有的高速CCD明場(chǎng)成像系統(tǒng)，在樣品經(jīng)過(guò)流動(dòng)室的瞬間抓拍樣品形態(tài)圖片，從而輔助研究人員對(duì)樣品進(jìn)行更加專(zhuān)業(yè)細(xì)致的分析。 

控制和分析軟件

FlowPilot 軟件專(zhuān)為大粒徑流式分選平臺(tái)設(shè)計(jì)，平臺(tái)集成功能強(qiáng)大的硬件和用戶(hù)友好的軟件控制，能夠直觀地呈現(xiàn)各樣品參數(shù)，并通過(guò)多種不同的分選模式對(duì)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(wèn)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(mén)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(duì)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(chǔ)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

Profiler/FlowPilot Pro 高級(jí)功能是在 FlowPilot 軟件基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對(duì)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(duì)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(zhǎng)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(hào)沿物體長(zhǎng)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(duì)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(hù)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 VISION 標(biāo)配性 FlowPilot-Pro 軟件平臺(tái)，集成功能強(qiáng)大的硬件和直觀的用戶(hù)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(jí)別的分析分選功能和用戶(hù)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。

明場(chǎng)視覺(jué)成像

COPAS VISION 在大粒徑流式平臺(tái)基礎(chǔ)上提供圖像捕獲功能，這些圖像可直觀揭示分析樣品中不同顆粒的身份。對(duì)于由形態(tài)相似的對(duì)象組成的樣本而言，具有代表性的圖像并不重要。然而，大多數(shù)樣品類(lèi)型是由不同種類(lèi)的顆?；蛏锏幕旌衔?，形狀各異，并以隨機(jī)方向通過(guò)流動(dòng)池，對(duì)于這些樣本，隨附的圖像即可向流式數(shù)據(jù)提供更加詳細(xì)的信息。例如，小型底棲生物樣本、類(lèi)器官和組織細(xì)胞簇樣品等。

COPAS VISION 收集的樣品數(shù)據(jù)由直方圖和各種點(diǎn)圖組成，根據(jù)選定圖形區(qū)域可以對(duì)樣品進(jìn)行分析和分選。明場(chǎng)圖像的添加為研究人員提供了即時(shí)的對(duì)象識(shí)別，使實(shí)驗(yàn)者可以更準(zhǔn)確地確定每種類(lèi)型顆粒的數(shù)量和濃度，測(cè)量形態(tài)特征，確認(rèn)樣品顆粒的身份，以及用于樣品分選過(guò)程中的質(zhì)量控制。

COPAS VISION 明場(chǎng)圖像采集在流式信號(hào)采集之后進(jìn)行，而后同樣可通過(guò) FlowPilot 圖像處理軟件進(jìn)行分析，獲得感興趣區(qū)域（ROI）的寬度、高度、面積、周長(zhǎng)、軸向長(zhǎng)度、粗糙度和平均灰度等信息。數(shù)據(jù)可以以多種不同的方式查看和顯示，既可所有 ROI 集合輸出，也可以每個(gè)圖像及其相關(guān)指標(biāo)單獨(dú)查看和顯示或單純存儲(chǔ)從圖像分析導(dǎo)出的數(shù)據(jù)。

硬件設(shè)計(jì)

固定流動(dòng)室設(shè)計(jì)，專(zhuān)用性強(qiáng)。COPAS VISION 為專(zhuān)用性設(shè)計(jì)，每臺(tái)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 VISION 系統(tǒng)可分為四種不同的型號(hào)。下表為不同規(guī)格 COPAS VISION 系統(tǒng)所適用的樣品粒徑范圍以及常用的研究對(duì)象。

COPAS VISION 光學(xué)系統(tǒng)包括激光器、FOCA、軸向光檢測(cè)器、FS軸向散射光檢測(cè)器、PMT熒光散射傳感器以及濾光片等組成。COPAS VISION 系統(tǒng)最多可以配置4個(gè)激光器，軸向光檢測(cè)器用于樣品軸向長(zhǎng)度（TOF，飛行時(shí)間）的測(cè)量，樣本阻擋光線的總積分信號(hào)決定了樣品光密度（EXT，透光度）的大小。FS檢測(cè)器測(cè)量樣本軸向小角度散射光量，熒光散射可在四種或8種不同的PMT探測(cè)器上同時(shí)測(cè)量，PMT探測(cè)器和濾光片元件也可根據(jù)用戶(hù)需求進(jìn)行相應(yīng)配置。

X-Y活動(dòng)性分選平臺(tái)

X-Y分選平臺(tái)允許用戶(hù)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 VISION 系統(tǒng)允許用戶(hù)創(chuàng)建自定義輸出模板，用戶(hù)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(lèi)型及個(gè)數(shù)等。

集成化功能（Integration）

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

COPAS VISION 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(wú)菌性。

多樣化進(jìn)樣方式

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(duì)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(lái)進(jìn)行加樣。

LP Sampler^TM

LP Sampler（Large Particle Sampler）是專(zhuān)門(mén)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 VISION 系統(tǒng)。

配置選擇方案

(1) FOCA 類(lèi)型選擇

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

(2) 多激光配置

最多四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) 單或雙檢測(cè)模塊

1或2個(gè)焦點(diǎn)將光引導(dǎo)至1或2檢測(cè)模塊，以收集個(gè)體光膜i都、前散射和四通道熒光。每個(gè)模塊包含2個(gè)PIN光電二極管和4個(gè)PMT探測(cè)器以及可更換的光學(xué)透鏡和濾光片允許定制可見(jiàn)光譜的檢測(cè)。

(4) 進(jìn)樣方式選擇

根據(jù)COPAS VISION規(guī)格不同可選擇50， 750或1500mL規(guī)格樣品杯進(jìn)樣，針對(duì)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。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

(5) 集成化功能（Integration）

完整的高通量分選平臺(tái)

COPAS VISION 大粒徑模式生物流式分選平臺(tái)可配合 LP Sampler 組成一套更加完整的高通量篩選和成像平臺(tái)；

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(hào)：COPAS VISION & LP Sampler

應(yīng)用領(lǐng)域

大粒徑流式分選平臺(tái)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(lái)自2000位用戶(hù)發(fā)表文章統(tǒng)計(jì)的常見(jiàn)應(yīng)用，相關(guān)文獻(xiàn)您可以移步到網(wǎng)站來(lái)參閱：/publications

   

    

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