細胞模型是當代生物學研究的重要手段之一。為了深入研究組織發育、疾病發生的深層機制，研究者往往需要模擬細胞體內的生長環境，進而了解細胞表型、基因組狀況和微環境的復雜相互作用。Callisto™是第一款全自動細胞給藥系統，在體外精確控制氣體成分和溫濕度的基礎上，還可精確執行給藥程序。它可以幫助研究者設計、優化和實施復雜的細胞培養給藥方案。利用該系統，研究者可以探索細胞重編程（Reprogramming）、活化以及增殖等生物學現象背后的分子機制，尋找和識別新的細胞類群或者新的標志分子，及藥物篩選和藥效學分析。

 
圖一、Callisto及其配備的芯片

簡單的實驗流程，能夠滿足各種實驗需要

Callisto 系統將細胞培養、給藥、功能研究、回收等整體工作流程集成在一塊微流控芯片上完成。芯片上具有32個獨立的培養室，每個培養室分別和16個上樣孔相連，可以將16 種外源物質按照任意的時空組合加到各個培養室中，包括藥物、試劑、抗體、miRNA等。同時也支持不同細胞間的共培養。

經培養處理后的細胞，可根據實驗的需要，進行后續的處理步驟如原位活力檢測、表型分析等；或可回收進行后續的處理分析，如下圖所示，Callisto 系統可以和C1™ 、BioMark HD™ 等分析系統結合使用，進行總體或者單細胞基因表達分析、轉錄組分析、microRNA 或者DNA 分析。

該系統將研究者從繁復的細胞處理流程中徹底解脫出來。研究者只需在Callisto Experiment Planner 軟件中設計自己的給藥程序，按照要求將細胞和藥物加到指定的上樣孔中，就緒后按下“開始”鍵即可。儀器運行期間，操作者可遠程監視儀器的運行狀態。

 
圖二、Callisto可以自動實現復雜的實驗設計

無論是從實驗設計上，還是實際操作上，該系統都具有非常高的靈活性，可以廣泛應用于細胞重編程、細胞分化、細胞功能等方面的研究。更由于Callisto具有高度集成和自動化的特點，非常適用于給藥方案較為復雜、需要對細胞長期觀察的研究領域，例如：

1. Cellular Programming：在一系列精確控制的條件下使成纖維細胞去分化成為誘導多能干細胞，以及相關的定向分化、轉分化研究；
2. Cell activation & expansion: 縱貫研究細胞生長和成熟過程，描繪細胞發育過程中的世系圖譜；
3. Dose/Response studies: 研究者可以用其評估細胞對不同藥物或者培養環境的反應。

 
圖三、芯片培養室中誘導人IPS細胞向神經細胞分化。相差（左）及免疫熒光圖（右）可以觀察其形態。

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