BD FACSAria II TM ライフサイエンスの発展を加速させる次世代セルソーター すべてがアライメント フリー： 先進の高速セルソー BD FACSAria IIは、すべての研究者にとってセル ソーティング(細胞の分取)をより身近なものにする システムです。 世界 中 のセ ル ソーター ユーザー の 皆 様 からの ご要望を取り入れながら開発されたBD FACSAria II では、 ・ 無菌ソーティング性能をより高めること ・ オペレーターの操作にかかわる負担を減らすこと システムに拡張性を持たせること ・ によって、広範なアプリケーションにおいて安定した 結果が得られます。 前身となる機種BD FACSAriaから採用された、 独自の フローセルの長所は、発展した形でBD FACSAria II に継承されています。 世界中の賞賛を集めるソーティングの最高峰。 BD FACSAria™ IIがもたらす別次元のパフォーマンス ター、BD FACSAria™ II。 BD FACSAria II には、ハイレベルなソーティングに 必要な多くの革新的な技術が採用されています。 精確さを高めた流路系 流路系全般において、無菌ソーティングを行うため のセットアップが強く意識され、洗浄能力の大幅な 向上が図られています。 デザインを一新し、幅広いサイズをそろえたノズル では、より多種多様な細胞のソーティングを可能に しました。ノズルの交換はワンタッチで確実になさ れるので、実験の再現性は大幅に向上します。無菌 ソーティングのためのセットアップや、Drop Delay の 計 算 は、ウィザード 形式 で 確 実に設 定 できる ようになりました。 目詰まりなどソーティング中のトラブルには、全自動化 された安全プログラムが即座に対処します。 作業効率の高いインターフェース システム全体にユーザーフレンドリーな操作性が 保たれるよう、徹底されています。 ソーティングされた細胞が集められるチューブホル ダーは、使用するチューブに対応して、簡単にデバ イスを着脱および交換することができます。 フロー サイトメーターのセットアップや精度管理 にかかわるメニューが、すべてソフトウェア上で実行 できるため、日頃のメンテナンスに要する労力が 大幅に軽減されます。 幅広い選択肢を備えたラインナップ 基本仕様に375nm NUV(Near Ultra Violet: 近紫 外域)レーザーを加えて、最大4本(488・633・405・ 3 7 5 n m ) の レ ー ザ ー を 同 時 に 搭 載 す る こと が 可能になり、対応するアプリケーションをより広範 にしました。 新しい光学系、” トップハット”ビーム シェイパー を採 用したN U Vレーザー は、サンプルに強 力な 励起光を照射することができます。 万全のサポート体制 BDバイオサイエンスは、1973年のフロー サイト メーター販 売 開 始 以 降 、一貫して 機 器 の 性 能・ 操作性・作業効率の最適化を追求してきました。 その理想には、単に機器としての性能を向上させる ことだけでなく、優れたサービスおよびサポート 体制を充実させることも、含まれています。 BD FACSAria II のユーザーは、優れた研究成果と 高い満足度を得るために必要なトレーニング・学術 ならびに技術的なサポートを受けられるのです。 3 FLUIDICS：Accurate & Convenient 流路系：キュベット フローセルがもたらす高精度と 流路系とは、サンプルがインジェクション チャンバー からキュベット フローセルに搬送され、ビームに よる照射とソートの後、チューブへと回収される までの経路です。 BD FACSAria IIは、流路系のフルモデルチェンジに よってバルブ数を削減し、簡素化に成功しました。 ソフトウェアに追加されたウィザード機能とあい まって、無菌ソーティングのためのセットアップと 流 路系の洗 浄が簡単・確 実に実 行できるように なりました。 フルイディクス カート キュベット フローセルの構造 1. フローセル内部で流路が絞り込まれ、層流 (サンプルストリーム)が形成されます 2. サンプル ストリーム内を、 1列となった粒子 (細胞やビーズ )が通過します flow cell interrogation point フローセルは粒子が低速でキュベット内を通過し、 出来るだけ長くレーザーが照射されるよう設 計 されています。 laser beams このデザインによって、高速ソーティングにおい ても最適な分解能と検出感度が維持されます。 nozzle 4. サンプル ストリームはフローセル通過後に ノズルで加速され、液滴を形成します nozzle locking lever 4 3. インターロゲーション ポイントでレーザー が照射されます 利便性 BD FACS™フローサイトメータの心臓部： フローセル フローセルはサンプルがレーザーの照射を受け、測定が 行われる部位です。 セ ル ソー ターとして は 世 界 で 初 めてBD FACSAriaに 搭載された”ジェル カップルド キュベット フローセル” は、レーザーの照射位置が固定され、フローセル本体と2 つのレンズ(励起用集光レンズと検出用対物レンズ)をジェ ルで結合させた画期的な機構です。 このフローセルがもたらす利点は ・ セルソーターの基本性能とデータの信頼性向上 オペレーションに要する労力の軽減 ・ が挙げられます。 レーザーが固定されたことによって、サンプル ストリーム へ精確にビームが照射されるようになり、すべての波長で 蛍光シグナルの効率が最大化されます。 光軸調整のステップが省略されることによって、システムの 起動に要する時間と労力の負担は、大幅に軽減されます。 また、日常的なフロー サイトメーターの精度管理も自動 化されるので、実験におけるシステム設定の再現性向上に もつながります。 フローセルと対物レンズを結合するジェルは、高い屈折率 により集 光 率を大 幅に向 上させ、マル チカラーや高 速 ソーティングを必要とするアプリケーションに欠かせない、 優れた検出感度と分解能を実現しました。 キュベット フローセルとノズル システムに統合されたフルイディクス カート BD FACSAria IIのフルイディクス カートは、シース液・ 洗浄液の供給と、廃液の回収を担っています。 内 蔵 され たコンプレッサーとアスピレー ター により、 5~75psiの範囲で制御される空気圧(陽圧および陰圧)は、 BD FACSDivaソフトウェアを介して調整されています。 カートには、容量10Lのシース液タンク1個(ステンレス製: オートクレーブ滅菌可能)、同5Lのエタノール シャットダウン タンク1個、同10Lの廃液用タンク1個、同5Lの補助洗浄液 コンテナ3個を搭載することができます。 シャットダウン時の洗浄プログラムも、BD FACSDivaソフト ウェアと完全に連動しているので、流路系全体はいつも 清潔な状態に保たれます。 BD AccuDrop™ 液滴形成状態の画面表示 BD Accudropテクノロジーに より、ターゲットとなる液滴 を確実に荷電するためのDrop Delay値が自動的に算出され ます。 Drop Delay値 が 計算され ると、液滴形成を自動的に 維 持 するシステム ”Sweet Spot”が起動します。 ノズルの詰まりを感知する と、即座にソーティングは 中 断 さ れ、 ホ ル ダー 内 の チューブを保護します。 5 SORTING：Sample to Sort Collection ソーティング機能：導入から分取までサンプルを最高の ターゲットとなるサンプルはノズルから射出され ると、ソートブロック内に備えられた高電圧偏向板 により荷電され、コレクション デバイスへと偏向 させられます。 BD FACSAria IIでは、 より安定したサイド ストリーム 形成のために、偏向板のデザインとレイアウトが リニューアルされています。 ソート ブロック下端には、 アスピレーターとドロワー が取り付けられており、 ドロワーはソートの開始 までソーティングモジュールとチューブを保護します。 実験中にノズルの目詰まりが感知された場合は、 即座にソーティングが中断され、貴重な分取済み のサンプルを保全します。 deflection plates sort block aspirator “The BD FACSAria is the fastest, most sensitive cell sorter that aspirator drawer I have worked with, and the simple design of the new fluidics system makes sterile sort setup a breeze.” sort collection chamber 6 ACDUを装着したコレクション チャンバー 6 ・24・48・96・384ウェルの各プレートに加え、スライド グラス等の容器へのソーティングが可能になります。 状態で 細胞の導入部: サンプル インジェクション チャンバー 細 胞 の 取り込 み 時 には、与 圧さ れ たインジェクション チャンバーからフロ ー サイトメー ター 内 の キュベット フローセルへと試料が取り込まれます。 FACSAria IIでは、サンプルをセットしたチャンバー内の 温度管理および撹拌システムを、標準仕様で備えています。 両機能ともソフトウェアBD FACSDivaから制御でき、実験 中の細胞活性を維持するためにも効果的です。 対象となるチューブの測定後には、サンプル導入管の内外 を洗い流し、データのキャリー オーバーを極小化する工夫 がなされています。 チャンバー には、15mL遠 心チューブから1.0mLマイクロ チューブまで、さまざまな形状のチューブをセットできる ようデザインされています。 いずれのチューブを使う場合でも、サンプル ライン フィルター (35または50µm)との 併 用 によって、 ソー ティング 時 の 詰まりを予防できます。 目標細胞の分取部:ソート コレクション チャンバー ユニットごと上下分割が可能なコレクション デバイスは、 堅牢かつ密閉性が高く、チューブの出し入れがしやすくデ ザインされているため、無菌状態の保持に適しています。 チューブだけでなくマルチウェル プレート用のコレクション デバイスACDU(Automated Cell Deposition Unit, オプ ション)と、チューブ・プレート兼用の温度コントローラー TCO(Temperature Control Option, オプション)が用意 されています。 エアロゾル マネジメント BD FACSAria IIでは、インジェクション チャンバーから コレクションチャンバーにいたるまで、すべてのサンプル 経路で閉鎖系環境を実現させ、システム全体のエアロゾ ル マネジメントが強化されています。 よりハイレベルなエアロゾル マネジメントが必要な場合に は、 BD AMO（Aerosol Management Option, オプション） が有効です。AMOはコレクション チャンバー内に陰圧を 与え、ソーティング中にエアゾル化した粒子を捕捉します。 ソート コレクション チャンバー BD FACSAria II専用ノズル セラミック製ノズルのラインナップを70 ・85 ・ 100および 130µmの4 種類とし、多様なサイズの 細胞をソートすることが可能になりました。 フローセル直下のノズル挿入部は、誰でも簡単・ 確実にノズルを交換し、元通りにフィットさせら れるよう設計されています。 ノズルの交換後も、再現性高く液滴を形成する ことができ、煩雑な調整作業は一切不要です。 BD FACSDIvaソフトウェアのSort Setupメニュー により、いつでも使用するノズルに合わせた最適 な圧力が得られます。 7 EXCITATION OPTICS：User-Friendly & Compact 励起光学系：いつでも明るくサンプルを照射 BD FACSAria IIは、励起時・検出時のロスを最小化 するために、革新的な設計が施されています。 励起光学系は、感度や分解能に一切妥協するこ とがないよう、隅々まで高効率が追求されてい ます。 コンパクトな空冷式固体レーザーに代表される ように、電源や冷却装置などの外部機器が不要 なので、設置に要するスペースはつねに一定です。 アライメント フリーのビーム パス： 励起光学系 BD FACSAria IIの励起光学系は、レーザー光源・光ファイバー ケーブル・ビーム成形プリズムならびに励起用集光レンズ から構成されています。 レーザー光は下記のような光路を経由します: 1. 光ファイバーによって成形プリズムに入射する 2. プリズムによって楕円形に成形されながら集光レンズ に集められる 3. レンズによってキュベット フローセル内にフォーカス される レーザー光の収束する位置とサンプル フローは、常に固定 されているので、 煩雑な光軸調整は一切必要ありません。 リーズナブルな選択: 375nm NUV(近紫外線)レーザー BD FACSAria IIに採用されている375nm NUVレーザーは、 フロ ーセ ル 内フォーカス位 置 で10mWの 出 力 を有しな がら も、サイズ は わず か19x7x7cmと 非 常 にコンパ クト です。 既存システムからの拡張も可能なので、HoechstやDAPI などに関連するアプリケーション対応システムへ、他の レーザーと比較して低コストでアップグレードすることが できます。 NUVレーザーは出力のロスを防ぐため、キュベットへダイ レクトにカップリングされ、フローセル内のサンプルを照射 します。 Aria II CD4 APC 200 200 100 150 100 100 50 0 102 -308 103 104 105 50 0 103 104 105 0 Canto II CD4 APC 200 200 50 102 103 FITC-A 104 100 105 105 150 100 50 0 -110 104 SSC-A 150 50 0 -40 (x 1,000) 200 (x 1,000) 250 100 103 Pacific Blue-A Canto II CD4 Pacific Blue 250 150 102 -228 CD4 APC-A 250 SSC-A (x 1,000) SSC-A 102 -1,328 CD4 FITC-A Canto II CD4 FITC 8 150 SSC-A 150 (x 1,000) 200 (x 1,000) 250 50 FACSCanto II Aria II CD4 Pacific Blue 250 SSC-A SSC-A FACSAria II (x 1,000) Aria II CD4 FITC 250 102 103 APC-A 104 105 0 -39 102 103 104 Pacific Blue-A 105 CD4を使用したプラットフォームの比較 全血をそれぞれFITC・APCおよびPacific Blueで 単染色し、BD FACSAria IIとBD FACSCanto IIで 解析した比較データ。 BD FACSAria II の設定は高速分取（70psiおよび 85kHz）で、両装置ともBD CS & T (Cytometer Setup and Tracking)ソフトウェアを用いてセット アップされています。 励起光学系：488nm・633nmおよび405nmのレーザービームをプリズムおよびフォーカスレンズで集束させます。 高効率NUVレーザー 1 通 常 の ガ ウ ス 分 布 を 取 る ビーム(赤 色)の 場 合 サンプルがストリーム内(紫色)の中心を通ると強 く、周辺部を通ると弱く検出されます。 375nm NUVレ ーザー に 採 用さ れ たトップハッ トビームシェイパーは出力の 分布を台 形に整え (青色)、ストリーム内の試料を均一の強度で照射 します。 励起の際に与えられる光エネルギーは、通常の ガウス分布の約3倍となります。 0.9 sample core stream 0.8 Intensity 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 -50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 Guassian (red line) vs. Top Hat (blue line) illumination 9 DETECTION OPTICS：High-efficient & Upgradeable 検出光学系：比類するもののない効率と拡張性 高性能セルソーターかどうかの判断基準のひとつ に、同時検出できるパラメーターの自由度が挙げ られます。 BD FACSAria IIは、4波長以上のレーザーを装備 した場合13種の蛍光マーカーと2種類の散乱光 (FSC ・SSC)、合計最大15ものパラメータを同時 に検出することができます。 反射の効果的な応用： 検出光学系 蛍光シグナルは、ミラーのように物体表面で反射する場合 には、フィルターのような物体を透過する場合と比べて、よ り強い光エネルギー状態を維持することができます。 BD FACSAria IIの検出光学系を構成するオクタゴン・トライ ゴン検出システムでは、独特のレイアウトでロングパス ダイクロイックミラーが複数配置されています。 検出システムへと導入された蛍光シグナルは、ダイクロ イック ミラーによって任意の波長より長波長側のシグナル がPMT(Photo-multiplier Tube：光電子増倍管)へと透過 し、短波長側は次のダイクロイック ミラーへと高効率で 反射されるプロセスを繰り返します。 PMTに入射する蛍光スペクトルの厳密な選択は、検出器 直前に配置されたバンドパス フィルターによってなされ ます。 最終的にすべてのシグナルは、わずか2枚の光学フィルター を透過するだけなので、エネルギーのロスがなく、マルチ カラー解析に必要な感度と分解能は大幅に向上します。 標準的な検出システムにはオクタゴンが1セット、トライ ゴンが1~2セット搭載されています。 ・ 488nmレーザー用オクタゴン：PMT6個(蛍光用は5個) ・ 633nmレーザー用トライゴン：PMT2個 ・ 405または375nmレーザー用トライゴン: PMT2個 BD FACSAria IIには4種類のレーザーを同時に搭載し、目的 とするアプリケーションによって、レーザー波長と検出器 を使い分けることができます。 より多くの蛍光パラメーターの測定が必要な場合には、 最大4つの追加PMT(オプション)によりオクタゴン・トライ ゴン検出システムをアップグレードできます。 キュベット フローセルと対物レンズ: ジェル結合部の断面図 stream cuvette flow cell individual collection fibers nozzle 10 fluorescence objective lens 対物レンズは、発せられたシグナルをレーザーの 波 長ごとに振り分けられた光ファイバー (オクタ ゴン・トライゴン検出システムに直結)へと集束させ ます。レーザー照射位置から検出システムへ導入 されるまで、蛍光シグナルのロスはほとんどあり ません。 オクタゴン・トライゴン光学検出システム D (x 1,000) 250 450/20-A B 150 マウス幹細胞における サイドポピュレーションの検出 F 細胞のCV値(Coefficient of Variation：変動 係数)が大幅に改善されました。 200 H 100 G 50 A 50 100 150 675 LP-A 200 250 (x 1,000) E C オクタゴンの透過経路 11 CONTROL & ANALYSIS：Fast & Automated 信号処理・制御系：すべてがスピーディかつ自動化 BD FACSAria II では 、ソーティングはもちろん、 メンテナンス(セットアップや精度管理)や取得した データの管理までも、ソフトウェアBD FACSDiva によってすべて統合・制御されています。 実験以外の作業に、過剰な労力をかける必要は、もう ありません。 デジタル セルソーターの処理能力 デジタル波形処理方式の採用により、幅広いダイナミック レンジで直線性(Linearity)が保持しながら、マルチカラー と高速処理の両立を実現しました。 BD FACSAria IIは、 最 大8パ ラメー タに お いて も 最 速 70,000イベント/秒でのデータ取得が可能です。 システムのベスト コンディションを維持: CS&T BD FACSDivaソフトウェアの拡張機能CS&T(Cytometer Setupand Tracking)は、信頼性の高いデータを取得する ために欠かせない、システムのセットアップおよびモニタ リングをするための自己診断ツールです。 CS&Tはシステムを最適化し、性能の基準値となる”ベー スライン ”を設 定すると、毎回システムの起 動時にPMT やLaser Delayを調整して、このベースラインへ自動的に 合致させます。 CS&Tの実施によるおもなメリット: オペレーターや施設間での誤差が減少して、 ・ データの一貫性が保たれます 機器設定が忠実に再現され、同一実験系内での ・ 比較検討がより厳密にできます 任意のアプリケーション専用に設定が作成でき、 ・ ルーチン実験のセットアップを簡略化できます CS&Tを実施する度にPCに記録される、フロー サイトメーター の 基 本 性 能 は、 時 系 列 グ ラフ(Levey-Jennings Plots) としてその推移を表示できるので、メンテナンス上の目安 にすることができます。 起動からソーティングまで: u BD FACSAria II主電源の起動 v 流路系の起動(自動セットアップ) wフ ローサイトメーターの設定・精度管理 および液滴形成の最適化(自動セットアップ) x サンプル調整 y ソーティングの実行 12 BD Cytometer Setup and Tracking ソフトウェア Proccessed Events Outperforms analog from 0 to 100,000 events/sec 90000 80000 70000 60000 50000 40000 30000 20000 10000 0 BD FACSAria II: uncompensated BD FACSAria II: compensated Dead time of 5.5 µsec BD FACSDiVa: compensated 0 30000 60000 90000 120000 150000 180000 210000 Event Rate BD FACSAria II システムの取り込み速度 13 II 仕様 機種名 性能 BD FACSAria II セルソーター 蛍光検出感度 FITC: 125MESF、PE: 125MESF （70psi、90kHzでSPHEROTM Rainbow Calibration Particles RCP-30-5Aを測定した場合） PI-AreaパラメータのCV値（変動係数）が3%以下 （PI染色したDNA QCキット CENのG0 /G1peak値を測定した場合） Hoechst-AreaパラメータのCV値（変動係数）が3.5%以下 （Hoechst染色したDNA QCキット CENのG0 /G1peak値を測定した場合） ノイズから血小板を分離可能・粒形0.5µmのビーズが検出可能 リンパ球・単球・顆粒球の3分画が検出可能（ヒト末梢血中の赤血球を溶血後、測定した場合） 70,000イベント/秒（8パラメータ、12対の蛍光補正ペアの場合） 30,000イベント/秒 蛍光検出分解能 前方・側方散乱光検出感度 前方・側方散乱光検出分解能 サンプル解析速度 サンプル分取速度 ソーティング機能 サンプルソーティング方法 ソーティングサンプル温度管理 光学系 レーザーの仕様 搭載レーザー 励起光学系 光学プラットフォーム ビーム形状 検出光学系 集光レンズ 光検出システム 蛍光検出器 （標準仕様） 前方散乱光検出器 側方散乱光検出器 流路系 動作概要 信号処理 信号解像度 データ取り込みチャネル数 蛍光補正機能 パルス処理 時間パラメータ Thresholdパラメータ Ratioパラメータ オペレーションシステム サイトメーターの仕様 寸法 重量 2方向（12×75mmチューブまたは15mLチューブを使用） 4方向（12×75mmチューブまたはマイクロチューブを使用） スライドグラスおよびマルチウェルプレートへのソーティング（ACDU、オプション） 冷却または保温が可能 （TCO、オプション） 488nm 固体レーザー ファイバーカップリング 13mW 633nm HeNeレーザー ファイバーカップリング 12mW 405nm 固体レーザー ファイバーカップリング 30mW（オプション） 375nm 固体レーザー ファイバーカップリング 7mW（オプション） レーザー照射は異軸で、照射位置調整は設置時に固定 照射位置のレーザー光サイズは9×65µm楕円ビーム 光学ジェルによりフローセルと密着され一体化された構造 開口率（N/A）= 1.2 レーザー毎に配置されたピンホールに集光され、光ファイバーにより検出器へ導入する方式 オクタゴン・トライゴン反射法光学検出システム 488nmレーザー用PMT5個 633nmレーザー用PMT2個 405nmレーザー用PMT2個（オプション） 375nmレーザー用PMT2個（オプション） 480/10バンドパスフィルター付きフォトダイオード 480/10バンドパスフィルター付きPMT 自動スタートアップ・シャットダウンおよび洗浄サイクル機能を搭載。 シース液、洗浄溶液を搭載可能な流路系カートを装備。 サンプル インジェクション チャンバーには、サンプル攪拌機能・温度コントロール（4・20・37・42℃）機能付き 262,144チャンネル 最大15パラメータ（散乱光2パラメータおよび蛍光13パラメータ） 各レーザー内、レーザー間全ての蛍光検出器間で可能 すべてのパラメータについて高さ・面積および幅の測定が可能 すべてのパラメータに対して相関可能 すべてのパラメータに対して使用可能 すべてのパラメータを用いて収得が可能 Windows OS 電源 消費電力 122cm（幅）× 71cm（奥行）× 71cm（高さ） 182kg（サイトメーター単体、コンピュータを除く） 100/115/230VAC、50/60Hz 1,500W 流路系カートの仕様 寸法 重量 81cm（幅）× 66cm（奥行）× 66cm（高さ） 82kg（流路系カート単体、タンクを除く） ＊仕様は予告なく変更されることがあります。 ＊研究用です。治療・診断にはご使用いただけません。 ＊Windowsは米国Microsoft Corporationの米国およびその他の国における商標です。 14 15 64-141-01 R0-0902-003-152
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