細胞株開発・クローン選抜
単一細胞由来クローンの増殖、形態、ウェル内分布を確認します。
主な用途
- 増殖確認
- 形態確認
- ウェル内分布
細胞状態・増殖評価
ライブセルイメージング
ライブセルイメージングは、生きた細胞を培養しながら時間経過に沿って画像を取得し、細胞の増殖、形態変化、移動、分化、細胞死などを観察・解析する方法です。細胞株開発だけでなく、細胞治療・再生医療、iPS細胞、オルガノイド、薬剤応答評価などにも使われます。
- 分類
- 細胞状態・増殖評価
- 主な用途
- 経時観察 / 非破壊観察 / 増殖追跡 / 形態解析
- 関連モダリティ
- 抗体医薬 / 二重特異性抗体 / Fc融合・組換えタンパク質 / 細胞治療・再生医療 / iPS細胞・幹細胞由来製品 / オルガノイド・スフェロイド / ウイルスベクター / ワクチン / mRNA医薬・LNP / 低分子医薬品
- 代表メーカー
- Sartorius・Nikon・Olympus / Evident・Molecular Devices ほか計10社
- 関連キーワード
- ライブセル / 細胞状態 / クローン性確認イメージング / セルカウンター / フローサイトメトリー / ハイコンテンツ
用途・特徴
ライブセルイメージングは、生きた細胞を壊さずに、継続的に観察できる点が特徴です。
通常の顕微鏡観察では観察時点の画像しか得られませんが、ライブセルイメージングでは一定時間ごとに画像を取得し、細胞数、コンフルエンス、形態、移動、増殖速度、細胞死などの変化を追うことができます。
Point
- 生きた細胞を経時的に観察できる
- 細胞増殖やコンフルエンスの変化を追跡できる
- 細胞を取り出さずにインキュベーター内で観察できる装置がある
- ハイコンテンツイメージングや共焦点イメージングと組み合わせて使われる
使用方法
基本的には、細胞をプレートやフラスコに播種し、装置内またはインキュベーター内で一定時間ごとに撮像します。
1細胞を培養容器に播種する
2培地や試薬を添加する
3装置にセットする
4撮像条件を設定する
5一定間隔で画像を取得する
6細胞数・形態を解析する
7時間経過の変化を確認する
8候補クローン・条件を選ぶ
実際の条件は、細胞種、容器、撮像間隔、明視野・蛍光の選択、温度・CO2制御、解析アルゴリズム、蛍光毒性の許容度によって変わります。
エンドポイント測定との違いは？
ライブセルイメージングとエンドポイント測定は、どちらも細胞状態を評価する方法ですが、得られる情報が異なります。
結論
エンドポイント測定は「最後に測る方法」、ライブセルイメージングは「途中の変化を見続ける方法」と考えるとわかりやすくなります。
主な目的
決めた時点で結果を測る
時間経過に沿って変化を見る
得られる情報
測定時点の値
増殖速度、形態変化、移動、細胞死の推移
細胞への影響
試薬添加や細胞回収が必要な場合がある
非破壊的に観察できる場合がある
主な用途
ELISA、細胞増殖アッセイ、毒性評価
増殖観察、クローン性確認、細胞形態解析
強み
シンプルで定量しやすい
動的な変化を追える
注意点
経過途中の変化は見えにくい
データ量、撮像条件、解析設定に注意が必要
観察・解析方式の違い
ライブセルイメージングでは、目的に応じて、インキュベーター内観察、タイムラプス観察、ハイコンテンツイメージング、共焦点イメージングなどを使い分けます。
| 方式 | 内容 | 向く場面 |
|---|---|---|
| インキュベーター内ライブセル解析 | インキュベーター内に装置を設置し、培養しながら継続的に観察する | 細胞増殖、コンフルエンス、細胞死、長期培養観察 |
| タイムラプス観察 | 一定時間ごとに画像を取得し、細胞の変化を時間軸で追う | クローン増殖、形態変化、細胞移動、分化過程 |
| ハイコンテンツイメージング | 多数のウェルや視野を自動撮像し、細胞数、形態、蛍光シグナルを解析する | 薬剤応答、細胞ベースアッセイ、多検体スクリーニング |
| 共焦点イメージング | 焦点面の画像を高解像度に取得し、細胞内局在や3D構造を観察する | 細胞内局在、オルガノイド、スフェロイド、3D細胞モデル |
| 通常顕微鏡・倒立顕微鏡観察 | 顕微鏡で細胞形態や増殖状態を観察する | 日常的な細胞確認、形態観察、培養状態の確認 |
| 画像解析ソフトウェア | 取得画像から細胞数、コンフルエンス、形態、蛍光強度などを定量する | クローン評価、増殖解析、品質確認、データ記録 |
使用される工程
ライブセルイメージングは、細胞の増殖や形態を確認する工程で使われます。
クローン性確認・増殖観察
単一細胞から増殖しているか、複数細胞由来でないかを記録します。
主な用途
- 単一細胞由来性
- 増殖記録
- クローン性
細胞状態・増殖評価
コンフルエンス、増殖速度、細胞形態、細胞死を観察します。
主な用途
- コンフルエンス
- 増殖速度
- 細胞死
候補クローンの拡大培養
拡大前の増殖性や状態確認に使われます。
主な用途
- 増殖性確認
- 状態確認
- 拡大判断
細胞治療・再生医療
細胞形態、分化、増殖、細胞死の確認に使われます。
主な用途
- 形態確認
- 分化確認
- 増殖確認
iPS細胞・幹細胞由来製品
コロニー形成、分化過程、未分化細胞、形態変化を確認します。
主な用途
- コロニー形成
- 分化過程
- 未分化細胞
オルガノイド・スフェロイド
3D細胞モデルの成長、形態、薬剤応答を経時的に観察します。
主な用途
- 3Dモデル成長
- 形態観察
- 薬剤応答
創薬スクリーニング
薬剤応答、細胞移動、増殖阻害、毒性評価に使われます。
主な用途
- 薬剤応答
- 増殖阻害
- 毒性評価
各工程で広く使われる基準法・装置・試薬は、各モダリティの工程マップで製造の流れに沿って確認できます。
使用されるモダリティー
ライブセルイメージングは、細胞の挙動を時間軸で見る必要があるモダリティーで使われます。
Fc融合・組換えタンパク質
関連度中
産生細胞の増殖観察
CHOやHEK293細胞の状態確認に使われる。
オルガノイド・スフェロイド
関連度高
3D細胞モデル成長薬剤応答
形態変化や増殖を経時的に観察する。
ウイルスベクター
関連度中
トランスフェクション細胞状態CPE確認
製造細胞の状態や感染影響を見る場合がある。
ワクチン
関連度中
細胞基材感染影響細胞状態確認
ウイルス増殖用細胞や細胞基材の状態確認に使われる。
mRNA医薬・LNP
関連度中
細胞内発現毒性細胞応答
評価系で使われることが多い。
メーカー製品
ライブセル解析システム（4）
SartoriusIncucyte Live-Cell Analysis Systemインキュベーター内で細胞を継続観察し、増殖、形態、細胞死、移動などをリアルタイムに解析するライブセル解析システム。公式URL 国内取扱 ザルトリウス・ジャパン（日本法人）
SartoriusIncucyte SX5 / S3 / CX3用途に応じて選択できるIncucyteシリーズ。長期タイムラプス、蛍光、3Dモデル観察などに対応するモデルがある。公式URL 国内取扱 ザルトリウス・ジャパン（日本法人）
Olympus / EvidentCM30 Incubator Monitoring Systemインキュベーター内の細胞を非侵襲的にモニタリングするシステム。培養中の細胞状態確認に使われる。公式URL
ハイコンテンツイメージング装置（5）
Molecular DevicesImageXpress Pico Automated Cell Imaging System明視野、蛍光、デジタルコンフォーカルに対応する自動細胞イメージングシステム。細胞ベースアッセイや画像解析に使われる。公式URL
RevvityOpera Phenix Plus High-Content Screening System高スループットイメージング、フェノタイピックスクリーニング、複雑な細胞モデルの解析に使われる共焦点ハイコンテンツシステム。公式URL
Thermo Fisher ScientificCellInsight CX7 / CX7 LZRハイコンテンツ解析に対応する自動細胞イメージングシステム。細胞ベースアッセイや表現型解析に使われる。公式URL 国内取扱 サーモフィッシャーサイエンティフィック（日本法人）
Yokogawa ElectricCellVoyager CQ1 / CQ3000共焦点スキャナ技術を用いたハイコンテンツ解析システム。細胞、スフェロイド、オルガノイドなどの画像解析に使われる。公式URL
セルイメージング・マルチモードリーダー（3）
Agilent BioTekCytation 5 Cell Imaging Multimode Reader自動デジタル顕微鏡とマイクロプレートリーダー機能を組み合わせた装置。イメージングとプレート測定の両方に使える。公式URL
Agilent BioTekCytation C10 Confocal Imaging Reader共焦点、広視野、マルチモード検出を組み合わせた細胞イメージングリーダー。ライブセルワークフローにも使われる。公式URL
Agilent BioTekCytation 9 Cell Imaging Multimode Readerワイドフィールドの倒立・正立顕微鏡機能とマルチモードプレートリーダー機能を組み合わせたシステム。公式URL
関連製品
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掲載情報の確認日：2026年7月（メーカー公開情報をもとに編集部が確認。最新・正確な仕様は各社公式をご確認ください）