体外曝露装置 - expoCube
expoCubeは、細胞や組織へのエアロゾルの高い信頼性と効果的な堆積を可能にする新しいAir Liquid Interface (ALI)/Transwell体外暴露システムです。この露光は、温度勾配を通して小粒子と気体を標的組織上に誘導するサーモフォレシスを利用し、堆積率を2%から~40%に高めます。信頼性が高く効果的な体外曝露を実現します。
expoCubeとSCIREQのinExpose®吸入暴露プラットフォームの統合により、in vitroとin vivoのモデリングを組み合わせることができます。そのため、化合物を効果的に使用でき、3R原則(動物実験の代替、削減、改良)をより遵守することができます。
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紹介動画
特長と利点
正確で効率的な粒子蒸着プロファイル
expoCubeは、標的細胞や組織に微粒子を効率的、均一、かつ正確に照射できるように設計されています。その流路は、高度な数値流体力学(CFD)モデリングを使用して設計・最適化されています。その ため、粒子径に関係なく、標的細胞への空気中の粒子の均一な堆積を可能にします。expoCubeの特許である熱泳動を使用することで、エアロゾルに不自然な静電荷を与えることなく、小粒子の沈着効率を高めることができます。
生理学的に適切な粒子暴露
空気/液体界面で実施されるエアロゾル暴露研究は、水中培養で実施されるin vitro研究よりも科学的妥当性が高く、ヒトの生物学を予測することができます。さらに、Transwells®透過性支持体を使用することで、細胞は基底面と先端面の両方で別々に分子を取り込み、分泌することができるため、より自然な形で代謝活動を行うことができます。expoCubeは、培養液(血液側)が気相に暴露されるのを防ぐことで、従来の細胞暴露システムよりもヒトの生理をよ り忠実に再現し、より自然な「肺のような」暴露プロファイルを作り出します。
最適化されたワークフロー
expoCubeは、CostarまたはFalconの標準的なトランスウェルプレートインサートに播種した細胞を曝露します。標準的な市販の気道/液体インターフェースプレートを使用することで、実験プロセスの異なるステップ(例えば、細胞培養、エアロゾル暴露、生物学的アッセイ)を最初から最後まで1枚のプレートで実施することができます。このオールインワンプレートは、生産的なワークフローを保証し、取り扱いミスの可能性を最小限に抑えます。そのため、expoCubeは反復投与in vitro試験に最適です。
技術と測定
expoCubeシステムの心臓部はキューブそのものです。Transwell®プレートに細胞を播種し、expoCubeに挿入します。expoCubeは、ネブライザーで噴霧された薬剤、乾燥粉末製剤、大気汚染物質、農薬、揮発性有機化合物(VOC)、タバコや電子タバコから発生する複雑なガス状物質と粒子状物質の混合物、その他多種多様な空気中の物質など、さまざまなエアロゾルに対応しています。
作動開始後は、精密に設計されたexpoCubeは、エアロゾルを標的細胞や組織に正確に誘導します。革新的な密閉機構により、ウェルの先端側と基端側を完全に隔離します。ヒーターは、実験サイクル中、細胞を35℃の設定管理温度に維持します。
曝露部位
expoCubeは、8つの個別の暴露部位を備え、それぞれが個別のウェルインサートにリンクされています。典型的な実験では、ウェルのうち4つが目的のエアロゾルに曝露され、他の4つのウェルは対照として機能し、最後の4つのウェルは「非曝露」対照培養となります。

メインフローとマイクロフロー
2つのメインフローチャンネルが空気とエアロゾルをシステム全体に運びます。8つの暴露部位はそれぞれ、メインフローチャンネルのいずれかから引き込まれる精密マイクロフローによって供給されます。メインフローとマイクロフローチャンネルは、expoCubeコントロールユニットによって高精度で制御されます。
温度制御と熱泳動
トランスウェルプレートの温度は、細胞にとって自然な環境を確保し、粒子沈着効率を向上させるために正確に制御されます。エアロゾル粒子がexpoCube内を移動する際、粒子は50℃まで加熱されます。粒子の大部分は、標的ウェル上に均一に堆積するように誘導されます。従来の体外暴露システムでは、トランスウェル上に小粒子を通常~2%しか供給できません。expoCubeは、ユニークな形状とサーモフォレシス効果の組み合わせに依存することで、はるかに優れた蒸着率(~40%)を達成しています。熱泳動は、小粒子が短い距離の温度勾配をたどる物理的プロセスです。
特長と利点
