高速培地環境分析装置
Vi-CELL
MetaFLEX
バイセル
メタフレックス
pH
pO
2
pCO
2
グルコース
乳酸
電解質
:
K
+
Na
+
Ca
2+
Cl
-Vi-CELL
family
Vi-CELL
MetaFLEX
仕様
Vi-CELL MetaFLEX
は、素早く、簡単に培地のコンディションを分析できる
ように設計されたバイオアナライザーです。小スケールのみならず、大規模な細胞
培養の工程管理にも安心してご使用いただけます。
□
高速・高精度測定
わずか
35
秒で測定結果が得られるため、
多検体処理をストレスなく行えます。
□
少量サンプルで測定
65
µ
L
で全パラメータの測定ができるため、
スクリーニングに最適です。
□
コンパクトサイズ
A4
サイズのフットプリント。設置場所を選びません。
バッテリーオプション。測定場所に持ち運び可能です。
□
安定稼働
一日
23.5
時間稼働できるため、測定したい時に
すぐに測定できます。
装置
サンプル量（全パラメータ測定）65
µL
測定時間（全パラメータ測定）35
秒*
サイクル時間60
秒*
サンプル処理量44
サンプル/
時間*
平均稼働時間23.5
時間/
日**
* 働開始時は異なる可能性があります。 ** 稼働開始時は異なる可能性があります。 また、長時間稼働している場合、キャリブレーション(2分30秒)を行うことがあります。センサーカセット
使用期限30
日（もしくは、使用回数に達するまで） 保管期限4
ヶ月 保管温度2
∼8
°C
自動キャリブレーション機能 あり 使用回数300
回試薬パック
使用期限30
日（もしくは、試薬パックを使い切るまで） 保管期限4
ヶ月 保管温度2
∼25
°C
■
測定品質の担保
全自動キャリブレーションシステム搭載
•
2
点キャリブレーション内蔵
•
3
点
QC
試薬内蔵
•
試薬漏れや消費期限など全自動検出
•
連続して使用でき、測定結果のチェックが可能
•
混入した空気を検出し、誤測定を防止
•
QC
不適合の測定項目は、自動的にロックアウト
•
QC
スケジュールを任意設定可能
システム・データ管理
•
21 CFR Part 11
対応
•
すべてのアクティビティ、測定ログを記録
•
Wi-Fi
対応
容易なメンテナンス
•
消耗品は
2
点のみ
バ イ セ ル メ タ フ レ ッ ク ス■
研究開発、品質管理、工程管理における
培地環境分析をよりスピーディーに
抗体医薬をはじめとするバイオ医薬品の製造には、細胞を適切な培地で管理することが必要です。
なぜなら、抗体の品質や収量が培地によって影響を受けるからです。同じように、細胞療法、再生医療
用細胞は、細胞が生きているだけでなく、特定機能（活性）を有していることが必要です。
このように、培地が細胞に与える影響は非常に大きいため、培地を分析することで細胞の状態を最適化
することは、抗体作製や治療用細胞にとって欠かすことができない重要なポイントです。
17
項目をわずか
65
µ
L
、
35
秒で高速測定
測定項目
種別
項目
単位
測定範囲
pH
pH
pH
スケール
6.3
∼
8.0
培養液中ガス濃度
pCO
2mmHg; Torr
5
∼
250
kPa
0.67
∼
33.3
pO
2mmHg; Torr
0
∼
800
kPa
0
∼
107
電解質
cK
+mmol/L
0.5
∼
25
meq/L
0.5
∼
25
cNa
+mmol/L
7
∼
350
meq/L
7
∼
350
cCa
2+mmol/L
0.1
∼
9.99
meq/L
0.2
∼
19.98
mg/dL
0.4
∼
40.04
cCl
-mmol/L
7
∼
350
meq/L
7
∼
350
代謝物
cGlu
mmol/L
0
∼
60
mg/dL
0
∼
1081
g/L
0
∼
10.81
cLac
mmol/L
–0.1
∼
31
meq/L
–0.1
∼
31
mg/dL
–1
∼
279
g/L
-1
∼
2.79
※表示している各種測定項目の範囲は、
この装置の性能上担保できる範囲を示しています。
（測定範囲はもう少し広めにとっております。）
その他の測定可能項目
：
ctHb
、
sO
2、
FO
2Hb
、
FCOH6
、
FHHb
、
FMetHb
、
FHbF
、
ctBil
（モデル動物の血液を測定することができます。）
Vi-CELL MetaFLEX
は細胞培養にとって
最も重要な測定項目を計測します。
pH
Na
+Ca
2+グルコース
乳酸
電解質
pH
は酵素活性に影響を与えます。このことは、結果として、細胞の代謝に影響を与えます。
重要ポイント
：
pH
は計測スピードが極めて重要です。空気に晒されるとすぐに結果が変化するので、
サンプル採取後すぐに計測する必要があります。
O
2O
2は細胞の生存に必須です。
重要ポイント
：
pH
と同様に、サンプル採取後すぐに計測することが求められます。
CO
2CO
2濃度が高くなると
pH
を低下させます。
pH
の低下は、タンパク質の活性に影響を与え、結果と
して細胞の生存に関わってきます。
重要ポイント
：
pH
と同様に、サンプル採取後すぐに計測することが求められます。
細胞の内側と外側と境界を維持することに重要な役割を果た
します。 細胞内の浸透圧調節において、
Na
+濃度は非常に
大切な要素です。
Na
+の濃度が高くなると、細胞外液の浸
透圧が高くなります。このような場合、細胞内から水が細胞
外に移動します。逆に、細胞外液の
Na
+濃度が低いと水が細
胞内に移動します。つまり、浸透圧調節において、
Na
+が大
切な役割を果たしているのです。
Ca
2+は細胞膜（細胞壁）境界において、構造的な役割（物理
学的）
、化学反応における役割を担っています。多くの酵素
がその活性に
Ca
2+を使います。
細胞はグルコースを消費することで、代謝に必要なエネルギーを取り出します。特定の細胞
では、グルコースから得たエネルギーは細胞増殖よりも、細胞内代謝反応に多く利用されます。
ラクテート（乳酸）は、グルコースからエネルギーを取り出す過程の一つである、解糖系の
最終産物として生成され細胞外に放出されます。ラクテートは解糖系のバイオマーカーとし
て使われます。
電解質は細胞の培養環境を整え、浸透圧調整など、さまざまな重要な役割を
果たしています。
細 胞は細 胞 の 内 側と外 側でイオンの 濃 度 が 異 なります。
Na
+, Cl
-は細胞外液で濃度が高く、一方、
K
+は細胞内で濃
度が高くなるように保たれています。
Figure 1 : Vi-CELL MetaFLEX
外部標準試薬液
Qualicheck 5+
を用いた測定
2台のVi-CELL MetaFLEX（Unit 1、Unit 2）によるpH、ガス項目、グルコース、乳酸を測定しました。Expected：外部標準試薬 Qualicheck 5+溶液（濃度既知）の測定予測値を 示します。（Application Note 高速培地環境分析装置 Vi-CELL MetaFLEXによる細胞培養モニタリングを参照）
Figure 2 :
乳癌由来細胞のモニタリング
乳癌由来細胞をフェノールレッド不含DMEM（Dulbecco's modified Eagle's medium）培地で培養しました（DMEM + 5% FBS + グルタミン（2 mM）、37°C 、 5% CO2）。
細胞を播種した後（100,000 cell/mL）、18時間、72時間培養を行ったときの培地中におけるグルコースと乳酸の濃度を計測しました。（データの提供 Burunelli & Paroni G）
乳癌由来細胞細胞
MB157
、
MDA-MB-157
は培養時の代謝が異なるため、
グルコースの消費、乳酸の生成量が異なることが分かります。
■
Vi-CELL MetaFLEX
は高い測定精度を実現
■
高い測定精度を基に細胞種の性状を知ることが可能
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 Level 1 Level 2 Level 3 Glucose Concentraon (g/L)グルコース
Unit 1 Expected Unit 2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 Level 1 Level 2 Level 3 Lactate Concentraon乳酸
Unit 1 Expected Unit 2 グルコース データの比較 （Levelは各々のQualicheck5+溶液） 乳酸データの比較 （Levelは各々のQualicheck5+溶液） 6.8 7 7.2 7.4 7.6 7.8 8 Level 1 Level 2 Level 3 pHpH
Unit 1 Expected Unit 2 0 10 20 30 40 50 60 70 80 Level 1 Level 2 Level 3 p C O2 (mmHg)pCO
2 Unit 1 Expected Unit 2 0 50 100 150 200 Level 1 Level 2 Level 3 PO2 (mmHg)pO
2 Unit 1 Expected Unit 2 pHデータの比較 （Levelは各々のQualicheck5+溶液） pCO2 データの比較 （Levelは各々のQualicheck5+溶液） pO2 データの比較 （Levelは各々のQualicheck5+溶液） Media 18h MB157 m m o l/ L 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 MDAMB157 グルコース 乳酸 Media 72h MB157 mmol / L 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 MDAMB157 グルコース 乳酸Figure 3 :
分化細胞にインスリンを作用させた時の培地の変化
コンフルエントに近い状態まで培養したマウス由来筋芽細胞（C2C12 cell line）を筋管に分化させ、低濃度グルコース入り培地（DMEM + 2% ウマ血清）で培養しました。 培地中にインスリン（50nM）を添加し（t=0）、任意の時間で培地のサンプリングを行い、グルコースと乳酸の濃度を計測しました。（データの提供 Zito E. & Pozzer D.）
Figure 4 : DMEM
培地におけるグルコースの濃度測定
培地中のグルコース濃度は2台のVi-CELL MetaFLEX（Unit 1、Unit 2）で測定を行いました。測定結果を基に機器間差（%）を計算しました。また、測定結果をプロットとしたところ、 測定結果が線上にプロットされました。両機器での測定に高い相関があることが証明されました。乳酸においても同様の結果を得ています。（Application Note Vi-CELL MetaFLEXに よる細胞培養モニタリングを参照）
消耗品がセンサーカセットと溶液パックの
2
点のみ
溶液パックには、校正試薬と
QC
試薬が含まれているため、すぐに測定可能です。
使用しているセンサー・溶液パックのロット番号は、機器にログとして記録されます。
校正試薬・
QC
試薬は
NIST
（
National Institute of Standards and Technology
）
Traceable
です。
■
タンパク質製剤に対する応答性も測定が可能
■
機器間の測定に高い相関
■
容易なメンテナンスシステム
/
容易な測定
0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 グルコースGlucose in clell m edium by traon (g/L)
MetaFLEX measured glucose (g/L) y = 0.8922x + 0.1584 R² = 0.9973 Unit A Unit B Average Linear (Average) Figure 4: グルコース濃度の測定値は直線上にプロットされる Table 1. グルコース濃度の測定結果と機器間の変動係数および誤差 Glucose Measured
g/L Unit A Unit B Average
Average CV% % Diff erence 1.0 0.96 0.96 0.96 2.93 0.00 2.0 1.91 1.91 1.91 1.25 0.00 4.0 3.94 3.95 3.94 0.25 0.25 8.0 7.18 7.24 7.21 2.76 0.74
グルコースの濃度変化
乳酸の濃度変化
5 4 3 2 1 0 10 0 20 30 40 m m o I/ L 時間（hr） 10 8 6 4 2 0 10 0 20 30 40 m m o I/ L 時間（hr） C2C12 C2C12,インスリン C2C12 C2C12,インスリンタッチパネルを押すだけで測定開始
クリー ン ベ ンチ 内 で 使 用し、Cell line developmentにより目的とす る細胞の取得および培養条件を決定 します。 大量培養に向けた細胞の培養条件を 決めて、細胞および細胞が生産する タンパク質等の最適培養条件を決定 します。 タンパク質の質や細胞の活性を計測 するため、培地を通して細胞の状態 をモニターします。 バイオリアクターのインラインセン サーの調整、または直接的な培地の アナライザーとして使用します。
USB
を使用してデータを取り出すことができ、
Wi-Fi
でデータをホストコンピュータに送ることも可能です。
ホストコンピュータによるデータの保存
■
データのエクスポート
■
21 CFR Part 1 1
対応およびデータインテグリティ
クローズドシステムの管理
（ユーザー管理アクセス制限・記録の保護、タイムスタンプ監査証跡など）データの測定結果
サンプル情報
QC
の記録
校正結果の記録
ユーザーの実行記録
センサー・試薬の交換記録およびロット番号
アーカイブ記録
上記すべてのデータが保存されます。
（編集を行った場合には
Audit trail
に記録されます）
オープンシステムの管理
強固な
データインテグリティ
システム
アーリーステージ
細胞株樹立
プロセス開発
品質管理
製造
Vi-CELL MetaFLEX
によるデータの保存・保護
電子署名の要件対応
電子記録対応
装置
インターフェース
·
埋め込み式バーコードリーダー
（オペレーター
ID,
サンプラー
ID
）
対応規格
: UPC/EAN, Code 128, Code 39,
Code 93, I 2 of 5, Discrete 2 of 5, Codabar,
ほか
·
RS232
シリアルインターフェース
（追加バーコード用）
·
USB
ポート
x 3
·
キーボードポート
x 1
·
マウスポート
x 1
·
バーコードリーダーポート
ソフトウエア
セキュリティおよび品質管理機能
·
試薬交換時期、
QC
スケジュール通知可能
·
装置立ち上げ、
試薬交換時に自動的に
OQ
を行うように設定が可能
·
QC
およびキャリブレーションのスケジュールを設定可能
外部接続
·
HIS/LIS
接続
·
ハイレベルプロトコル
:
-
ASTM
-
HL7
-
POCT1-A
·
ローレベルシリアルプロトコル
:
-
ASTM
1381-91
-
E1394-91
- Serial RAW
·
ローレベルネットワークプロトコル
:
-
TCP/IP
その他
内蔵コンピュータ仕様
·
インテル
Celeron M 600MHz
プロセッサー
（
512K L2
キャッシュ）
·
1 GB RAM
·
2 GB SSD
·
8.4
インチカラー
TFT-LCD
タッチスクリーン
解像度
800 x 600
ピクセル
(SVGA)
·
4
インチ感熱式プリンタ
インレット
·
シリンジ、
テストチュープ、
Vi-CELL
サンプルカップ対応
·
アダプタを使用しないキャピラリーからの吸引に対応
·
サンプル吸引時間
5
秒
データ容量
·
測定結果
: 2000
·
アクティビティログ
: 5000
·
キャリブレーションアジャストログ
: 1000
·
パスワードプロテクション機能
·
８段階ユーザー権限（詳細なアクセス設定可能）
·
無制限
ID
アクセス確認
·
プリンタディスプレイオプション
·
自動プリントアウト設定
·
測定項目の選択可
·
変数の選択可
·
リファレンスレンジ
その他の仕様
·
スタートアップタイム 平均1.5
時間（4
時間以内）·
設置温度15
∼32
℃·
設置湿度 相対湿度20
∼80% (
結露がないこと)
·
設置高度 海抜4,000 m
まで·
電源100
∼240 V; 50
∼60 Hz; 250 VAC
·
温度コントロール精度 センサーカセット: 37
±0.15
°C
酸素測定
: 37
±0.30
°C
·
バッテリー接続時、2
時間稼働可能（オプション）·
IQ/OQ
対応寸法・重量
·
高さ
45
cm
·
幅
25
cm
·
奥行
29
cm
·
重量
1 1
kg
クラス１レーザー製品 Vi-CELL MetaFLEXバイオアナライザーおよび試薬は、診断等医療行為には使用できません。© 2018 Beckman Coulter, Inc. All rights reserved. Beckman Coulter, the stylized logo, and the Beckman Coulter product and service marks used herein are trademarks or registered trademarks of Beckman Coulter, Inc. in the United States and other countries.
