ibidi ステージトップインキュベーター（Silver Line）

あらゆる倒⽴顕微鏡に対応し、ライブセルイメージングを可能にするハイエンドタイプのステージトップインキュベーター。
温度を精密に調節し、湿度とCO₂・O₂を常時正確にキープします。

機能面と汎用性、共にUPした『Silver line』

ibidi社製ステージトップインキュベーターに、より機能や汎用性にこだわったハイエンド機種『Silver line』が加わりました*。

ibidiポンプへの適合はもちろん、一般的なステージトップインキュベーションシステムとしても優れ、顕微鏡ステージ上に観察に最適な細胞生育環境を作り出します。

*これによりibidi社ステージトップインキュベーターとして『Blue line』と『Silver line』が選択いただけます。

• 精細なステージコントロールが可能な計算されたデザイン
• インキュベーションチャンバーの軽量化により重量制限のある顕微鏡ステージへ適合可能
• シンプル化され利便性が向上した配線/ガス供給ライン
• 市販のスライド/ディッシュへの適合性がアップしたNewデザインのスライド/ディッシュ専用ホルダー
• 対物レンズヒーターibidi対物レンズヒーターユニバーサル（別売）の使用が可能に

特徴：ライブセルイメージングにおける細胞観察条件をコントロールするステージトップインキュベーター

細胞は環境変化に敏感で、 温度・湿度・CO₂/O₂濃度など、さまざまな要素が細胞挙動に影響を与えます。このため、細胞実験において適切かつ再現性のある結果を得るためには細胞生育環境を適切にコントロールすることが重要です。ibidi ステージトップインキュベーターは、細胞のライブセルイメージングする際、顕微鏡ステージ上で細胞培養に適した温度、湿度、CO₂/O₂（O₂は一部機種）を正確にコントロールし、観察に最適な細胞生育環境を作り出します。

　

• マルチウェルプレートホルダーやK-frameを使用してセットでき、多くの顕微鏡で使用可能
• 高倍率顕微鏡観察にも対応できる正確なステージコントロールが可能
• 結露を防ぐリッド加熱システムが、結露に伴よる画像取得失敗を防止
• 特許取得済、アクティブフィードバック湿度調整システムで湿度を精細かつ迅速にコントロール
• CO₂を0–15%、O₂を１–21%の範囲で制御でき、低酸素実験にも対応可能（O₂は一部機種のみ）

ibidi ステージトップインキュベーションシステム構成パーツの名称とシステム概要

＜スライド/ディッシュ用＞

 

＜マルチウェルプレート用＞

ibidi社のステージトップインキュベーターは、温度管理を⾏うibidiヒーティングシステムと、湿度・CO₂・O₂（O₂は一部機種のみ）をコントロールするためのibidiガスインキュベーションシステムを組み合わせたものです。

 

■ibidi ヒーティングシステム – Silver Line

• ガスインキュベーションシステムとは独立した制御システム。インキュベーションチャンバーの温度を正確にコントロールします。
• コントローラー、インキュベーションチャンバー (ヒートリッド ＋ヒートプレート)、ディッシュホルダー、スライドホルダーで構成されます。

• スライド、ディッシュの観察で使用する『スライド/ディッシュ』用と、イメージングプレートに適合する『マルチウェルプレート』用の2種類より選択可能

   

• リッド部が加熱でき、結露が生じにくい設計のため、結露による画像取得失敗がありません。
• 顕微鏡ステージ上のヒートプレート固定位置（xy方向）を微調整できるクランプ調整システム採用
• イマージョンオイルを使用した油浸レンズでの観察、および微分⼲渉（DIC）顕微鏡観察で使用可能
• 『スライド/ディッシュ』⽤は、容器底面に直接対物レンズを接近させることができるので、作動距離の短いレンズでの使用可能。このため、全反射照明蛍光顕微鏡 (TIRF)などにも適合可能
• システムの校正時に使用する（試料温度測定用）外部温度センサー付属
• PCコントロールとデータ記録のためのソフトウェア付属

 

■ibidi ガスインキュベーションシステム – Silver Line

• インキュベーションチャンバーのCO₂濃度（0‒15%）、O₂濃度（１‒21%、⼀部機種）、および湿度を正確にコントロールし、低酸素培養にも対応できる培養環境を提供します。

• ガスミキサーと湿度カラム（必要に応じてエアプレッシャージェネレーター）で構成されます。

※インキュベーションチャンバー（培養装置）に該当するヒートプレートとヒートリッドはヒーティングシステムに付属します。ガスインキュベーションシステムには付属しません。（別途購⼊可能）

• CO₂濃度と、CO₂濃度に加えO₂濃度もコントロールできる2種類のタイプが選択可能

   

• 特許取得済、アクティブフィードバック湿度調整システム採用。ヒーティングリッドに内蔵された湿度センサーを使用し、様々な要因によっておこる湿度変化に素早く対応し、培地蒸発に伴う生育環境変化を防ぎます。
• 圧縮空気を⽤いたガス循環システムで混合ガスを使用したコントロールシステム。動力として圧縮空気を使用するため、顕微鏡観察の邪魔になる振動を生じません。

  ※加圧空気が得られない場合、別売りのAir pressure generatorをご購入ください。

• PCコントロールとデータ記録のためのソフトウェア付属

ibidi ステージトップインキュベーションシステム選択ガイド

 

特長

均一な加熱と安定した温度コントロールが可能

ibidi ステージトップインキュベーター – Silver Lineは、インキュベーションチャンバー内の温度を正確に制御し、細胞培養容器全体を均一な温度でコントロールできます。温度は連続電流で制御されるため、位置の変動を確実に防ぎ、安定した焦点で高解像度のライブセル顕微鏡検査に最適なシステムとなっています。

 

検証１：加温開始からの温度平衡に至るまでの時間　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  

ibidi ヒーティングシステム スライド/ディッシュ – Silver Lineおよびµ-Dish ^{35 mm, high}使用、室温24℃±0.3℃（水色）下で測定。ヒートプレート（Plate、薄グレー）およびヒートリッド(Lid、濃グレー)は10分以内に⽬標温度に到達。サンプル温度（Enviroment、青）は40分以内に平衡化され、その後37.0℃±0.2℃にキープされた。

 

検証２：環境温度変化に影響されない温度コントロール

ibidi ヒーティングシステム スライド/ディッシュ – Silver Lineおよびµ-Dish ^{35 mm, high}使用、室温24℃±0.3℃（水色）下で測定。加熱装置内のサンプルを平衡化した後に、室温を段階的に上昇させた（17℃ → 20℃ → 23℃ → 26℃、最⼤27.7℃）。ヒーティングシステム内のサンプル温度は、36.9℃（±0.15℃）で安定した状態に保たれた。

 

検証３：温度分布図

µ-Slide 8 Well（左）、µ-dish（中央）、マルチウェルプレート（右）

　　

各容器を加温し、平衡に達した後に、FLIRサーモグラフィで画像を取得した。均⼀な温度コントロールができていることが確認できる。

結露を防ぐヒートリッド

インキュベーションチャンバーや容器の上蓋に生じる結露は、ライブセルイメージング中の画像取得の妨げになる場合があります。ibidi ヒーティングシステムでは、ヒートリッド温度はヒートプレートとは独⽴して温度設定することができます。このため、ヒートリッドの温度をヒートプレートより高く設定することができ（下図一例：40℃）、容器上部に結露の生じにくい温度勾配を作ることができます。

ibidi ステージトップインキュベーターでは、この温度勾配に加え、アクティブフィードバック湿度制御システムも結露を防止に機能します（後述）。

ヒートリッドを加温できるibidiヒーティングシステム（画像左）と、結露が原因で画像取得（位相差顕微鏡観察）に失敗した一例（画像右）

対物レンズヒーター

⽔・油浸対物レンズ使用した顕微鏡観察を行う場合、対物レンズとサンプル底面がイマージョンリキッド（オイル）を介して物理的に接触します。この際、加熱されていない対物レンズを使用すると、対物レンズを介してサンプルが冷却され、実験に支障をきたす場合があります（下図右）。このため、イマージョンリキッドを使用する顕微鏡観察では、対物レンズヒーターで対物レンズを適切に加熱し、実施することが理想的です。

ibidiステージトップインキュベーター（ヒーティングシステム）では、Silver Lineより、対物レンズヒーターの使用が可能になりました。これにより、対物レンズヒーターは、ibidi対物レンズヒーターユニバーサル - Silver Lineとしてオプション購入できます。

特許取得済『アクティブフィードバック湿度調整システム』と『絶対湿度測定』が迅速かつ正確に湿度をコントロール可能に

湿度コントロールの重要性

インキュベーションチャンバーの開閉や、湿度・温度など外部環境の変化は、インキュベーションチャンバー内の湿度に影響を与えます。インキュベーションチャンバー内の湿度低下は、培地蒸発の原因となります。細胞は、塩分や栄養分など培地成分の変化に対し⾮常に敏感であり、培地蒸発に伴う培地中の物質濃度上昇は、細胞⽣育に影響を与える可能性があります（下図参照）。結果、細胞⽣育不良や実験再現性欠如の原因になります。一方、過剰な湿度供給は、結露の原因となり、顕微鏡画像取得失敗の原因となります（結露を防ぐヒートリッドの項参照）。このため、ステージトップインキュベーションシステムの性能は、湿度を適切にコントロールできることが大変重要なポイントになります。

 

 

湿度70%と90%RH（relative humidity)で育成した細胞の比較結果

ラット線維芽細胞を48 時間培養

観察：対物レンズ 20x 使用

 

特許取得済『アクティブフィードバック湿度調整システム』

最も一般的なステージトップインキュベーションシステムの湿度管理方法は、インキュベーションチャンバー内のサンプル周囲に水を張り、その水を加熱する方法です。この⽅法の問題点は、加熱開始から⽔温上昇～湿度上昇までに時間を要し、湿度変化の変化に対しそのコントロールが遅れる点にあります。そこでibidi社では、迅速かつ正確に湿度を調整することができる独自開発した湿度コントロールシステムを採用しています。それが、『アクティブフィードバック湿度調整システム』です。

『アクティブフィードバック湿度調整システム』は、インキュベーションチャンバー内の湿度をモニターしながら、加湿カラムを通過する加湿ラインと乾燥ガスのラインの混合比を変化させることで湿度をコントロールします。湿度の変化に対し、瞬時にガスの混合比を切り替えることができるので、迅速にかつ精細に湿度をコントロールできます。コントロール可能な湿度の範囲も約90〜95%と、他のインキュベーター同様のエリアがカバーできます。

 

正確な湿度コントロールを可能にする『絶対湿度測定』

また、シルバーラインでは、より精密な湿度管理を可能にするために、チャンバー内の温度差に基づく相対湿度のブレを補正するシステムを導入しました。インキュベーションチャンバー内の湿度は、チャンバー内の湿度をセンサーでモニターしながらコントロールしています。このときセンサーは相対湿度を検出しています。

この相対湿度は温度に依存しますが、センサー部とサンプル間に温度差が存在します。このため、センサーでモニターした値は、センサーとサンプルとの温度差に基づく相対湿度の差があります。そこで、ibidi ガスインキュベーションシステムでは、センサーで検出した相対温度とセンサー部の温度より絶対湿度をいったん算出し、湿度センサーとサンプル間の温度差に基づく相対湿度のズレを補正するシステムを採用しています。これにより、正確な（相対）湿度コントロールを実現し、蒸発や結露を防ぐことに役⽴ちます。

低酸素培養対応できるガスインキュベーションシステム

通常の⼤気圧下での酸素（O₂）濃度は20〜21％程度です。しかし、健常なヒト体内組織のO₂濃度はそれよりも低く、肺胞の14％に始まり末梢組織に至るとわずか5％になります。加えて、疾患などではさらに低くなることもあり（hypoxia）、腫瘍組織では、およそ4％から0.5％以下の著しく低い酸素濃度になる場合があります。ibidi ガスインキュベーションシステムは、インキュベーションチャンバー内の酸素レベルを1%から21%の範囲で正確に制御することができます。このため、酸素濃度をコントロールしながら、生体内組織や疾患に近づけた観察にも使用できます。

McKeown SR (2014) Defining normoxia, physoxia and hypoxia in tumours-implications for treatment response. Br J Radiol 87(1035):20130676. 10.1259/bjr.20130676.

数種類の組織におけるO₂分圧（1kPa ≙ 1 % in gas mix ≙ 7.5 mm Hg）

実験例

位相差顕微鏡を使用したB16-F1 マウスメラノーマ細胞。ラミニンコートしたµ-Dish 35 mm, high Glass Bottomを使用。

顕微鏡：Olympus X-81、対物レンズ：100x油浸、観察時間：10分

データ提供：Jonas Scholz and Prof. Jan Faix, Hannover Medical School, Germany.

 

TIRFで観察したEGFP-Paxillinをトランスフェクションした変異NIH-3T3細胞（Murine Embryo Fibroblast cell line） 。

µ-Dish 35 mm, high Glass Bottom 使用。顕微鏡：Nikon Eclipse、TIRF、対物レンズ：100x油浸、観察時間： 12時間

データ提供：Jonas Scholz and Prof. Jan Faix, Hannover Medical School, Germany.

 

Brightfield ROCS（Rotating Coherent Scattering）顕微鏡観察したA549肺がん細胞。

µ-Dish 35 mm, high Glass Bottom使用。顕微鏡：自作ROCS顕微鏡、レーザー：445 nm、観察時間：10分（2画像/秒取得）

データ提供： Dominik Huber and Alexander Rohrbach, Department of Microsystems Engineering (IMTEK), Albert-Ludwigs-Universität Freibur g, Germany.

 

T., Rohrbach et.al., A. 100 Hz ROCS microscopy correlated with fluorescence reveals cellular dynamics on different spatiotemporal scales. Nature Communications, 2022, 10.1038/s41467-022-29091-0.

アプリケーション

ibidiポンプに適合するインキュベーションシステム

ibidiステージトップインキュベーションシステムは、ibidi社が提供する灌流培養装置ibidiポンプと併用することで、灌流培養中の細胞をライブセルイメージングすることができます。これにより、灌流培養下の細胞も、⻑時間タイムラプス観察できるようになり、シェアストレスに応答して、形態を変化させていく細胞を捉えることができます。

 

ibidiポンプでは、培地を供給するために、最低2つのチューブをスライドに対し接続する必要があります。

ibidiステージトップインキュベーションシステムでは、蓋にチューブラインを確保する専用の穴が用意されています。

 

ibidiポンプのセットアップイメージ

ibidi社 採用文献検索ページ

（下記アドレスより、ibidi社製品の採用文献の検索が可能です）

http://www.ibidi.com/module/ibidireference/reference

関連製品

• ibidi ステージトップインキュベーションシステム アクセサリ（Silver Line）
• ibidi ステージトップインキュベーションシステム（Blue Line）
• ibidi ステージトップインキュベーションシステム アクセサリ（Blue Line）
• ibidi ポンプシステム

 

 

 

仕様

ibidi ヒーティングシステム – Silver Line構成

 

ibidi 温度コントローラー – Silver Line仕様

 

ibidi ガスインキュベーションシステム - Silver Line 構成

 

ibidi ガスインキュベーションシステム – Silver Line 仕様

ポンプコントロール ソフトウェア

https://ibidi.com/instrument-software/201-incucontrol-software.html（ibidi社サイトに移動します）