Authentische Physoxie in einem Hypoxie-Brutschrank/Arbeitsstation auf dem Labortisch
In den letzten Jahren wächst die Erkenntnis, dass eine physiologische Sauerstoffumgebung für die Analyse zellulärer Prozesse hinsichtlich Funktion und Stoffwechsel in der Zellkultur / Gewebekultur unerlässlich ist.
Um sich dieser Herausforderung zu stellen, hat Oxford Optronix das HypoxyLab™ entwickelt – eine voll ausgestattete, ergonomisch konstruierte und einfach zu bedienende Normoxie-/Hypoxie-Arbeitsstation. Diese Werkbank und Brutschrank bietet eine HEPA-gefilterte Umgebung, in welcher Sauerstoff, Kohlendioxid, Temperatur und Feuchtigkeit präzise gesteuert werden können.
Kurz gesagt, HypoxyLab™ ist eine kompakte Hypoxiekammer /Arbeitsstation und ein gleichzeitig ein Brutschrank für den täglichen Gebrauch.
Diese Hypoxiekammer / Inkubator ist unter anderem für folgende Anwendungen geeignet
* Die 5-jährige Herstellergarantie ist abhängig von der jährlichen vorbeugenden Wartung
Zellen reagieren sowohl metabolisch als auch morphologisch auf Umweltfaktoren, die sie auf unterschiedliche Weise erhalten und mit welchen sie interagieren.
In der Gewebekultur ist die originalgetreue Reproduktion der in vivo-Zellumgebung für eine genaue Analyse sowohl des Zellstoffwechsels als auch der Zellfunktion von entscheidender Bedeutung.
Es ist allgemein anerkannt, dass Zellen in vivo je nach Gewebetyp Sauerstoffkonzentrationen im Bereich von 5 – 80 mmHg (ca. 0,5 – 10 % Sauerstoff) ausgesetzt sind. Dennoch wird die überwiegende Mehrheit der zellbiologischen Forschung immer noch in Brutschränken durchgeführt, in welchen die Zellen dem atmosphärischen Sauerstoffgehalt (ca. 21 %) ausgesetzt sind. Dies ist ein „hyperoxischer“ Zustand für die meisten Zelltypen. Mit anderen Worten, die Zellen finden in traditionellen Inkubatoren normalerweise eine Sauerstoffkonzentration vor, welche mindestens doppelt so hoch wie der Sauerstoffparitaldruck (pO2) in normalen Geweben in vivo ist.
Die Kultivierung von Zellen in einer derartig sauerstoffreichen Umgebung kann tiefgreifende Auswirkungen auf den Zellstoffwechsel und die Signalwege haben. Es ist bekannt, dass die Hypoxie-induzierbaren Faktor (HIF)-Signalwege verdeutlichen, wie wichtig der Umgebungssauerstoffs (pO2) im Zellstoffwechsel ist.
Durch die Bereitstellung einer kontaminationsfreien Umgebung mit präziser und kontinuierlicher Kontrolle von O2 sowie von CO2, Temperatur und Feuchtigkeit, bietet das HypoxyLab eine leistungsstarke Lösung für Forschung und Industrie. Repräsentative physiologische Bedingungen können dadurch in der zellbasierten Forschung einfach reproduziert werden.
In Wirklichkeit ist es der Sauerstoffspartialdruck (pO2) und nicht die prozentuale Sauerstoffkonzentration, welche Zellen in Kultur tatsächlich „sehen“. HypoxyLab übernimmt dieses grundlegende wissenschaftliche Prinzip und steuert die Hypoxiekammer anhand des Sauerstoffpartialdrucks (pO2), der direkt in SI-Einheiten von mmHg oder kPa ausgedrückt wird. Da der pO2 nicht nur mit der Sauerstoffkonzentration, sondern auch mit der Höhenlage und dem vorherrschenden atmosphärischen Druck variiert, verbessert dieser wissenschaftlich rigorose Ansatz die Leistungsgenauigkeit des HypoxyLab Gerätes. Im Vergleich zu anderen Hypoxiekammern und –Arbeitsstationen, die sich allein auf die Kontrolle der prozentualen Sauerstoffkonzentration verlassen, hat das HypoxyLab eine präzisere Regelung.
by Justin Croft, 17 August 2021
by Justin Croft, 17 January 2022
by Justin Croft, 15 February 2022
by Justin Croft, 22 February 2022
Gassteuerung | Mikroprozessorgesteuerter, digitaler elektronischer 3-Kanal-Durchflussregler (DEFC) |
Gase | Luft, Stickstoff, CO2 (1-4 bar Eingangsdruck) |
Kontaminationsschutz | Integrierter HEPA Filter |
Kammervolumen (intern) | ungefähr 130L |
Kammerarbeitsfläche | Ca. 500 mm (B) x 390 mm (T) |
Speicherkapazität der Kammer | Bis zu 40 multi-well plates oder 10 cm Petri-Schalen (bei 2 Regalen; ausgeschlossen ist die Arbeitsfläche) |
Maximale Gasdurchflussrate | 15L/Minute/Gas |
Transferluke | ‘Easy-Entry’ „Briefkasten“ mit Innenklappe (Nutzmaß 204 mm (B) x 88 mm (H)) |
Netzanschluss | Automatische Umschaltung 110 – 240V AC 50/60 Hz, max 500W |
Gehäuse | PET G. leicht und abnehmbar |
Farb-Touchscreen | Integriert |
Externe USB Ports/Schnittstellen | 1 x Typ A (Datenaufzeichnung und Firmware-Upgrades); 1 x Typ mini-B (Durchgangsport für interne digitale Geräte) |
Interner, angetriebener USB-Anschluss | Integriert |
Externe Maße | 800 mm (H) x 590 mm (B) x 690 mm (T) |
Gewicht | 25 Kg / 55 lbs |
Betriebstemperaturbereich | 15 – 30 °C |
Sauerstoffsteuerung | Feedback-Algorithmus mit Auto-PID – mit DEFC und optischen O2-Sensor |
Sauerstoffsensor Messbereich | 1 – 140 mmHg; benutzerprogrammierbar via Touchscreen |
Sauerstoffsensor Kalibrierung | Manuell, Benutzerkalibrierung über Touchscreen |
Sauerstoffsensor Genauigkeit | ± 0.5 mmHg (1-20 mmHg) ; ± 1 mmHg (21-40 mmHg) ; ± 2 mmHg (41-80 mmHg) ; ± 3 mmHg (81-140 mmHg) |
Sauerstoffsensor Auflösung | 1 mmHg |
CO2-Steuerung | Feedback-Algorithmus mit Auto-PID – mit DEFC und IR-CO2-Sensor |
CO2-Sensor Messbereich | 0 – 10.0%; Benutzerprogrammierbar über Touchscreen |
CO2-Sensor Kalibrierung | Manuell, Benutzerkalibrierung über Touchscreen |
CO2-Sensor Genauigkeit | ± 0.25% |
CO2-Sensor Auflösung | 0.10% |
Temperatursteuerug | Feedback auto PID – mit Pt-Sensor der Klasse A |
Temperatur Messbereich | Umgebung +5°C (min 20°C) – 42 °C; benutzerprogrammierbar über Touchscreen |
Temperatursensor Kalibrierung | Keine erforderlich |
Temperatursensor Genauigkeit | ± 0.5 °C |
Temperatursensor Auflösung | 0.1 °C |
Temperaturgradient in der Kammer | ± 0.5 °C |
Methode der Feuchtigkeitsregelung | Vernebler mit Auto-PID mit vorkalibriertem kapazitivem Sensor |
Luftfeuchtigkeit Sensorkalibration | Keine erforderlich |
Luftfeuchtigkeit Regelungsbereich | Umgebung – 85% RH; benutzerprogrammierbar über Touchscreen |
Luftfeuchtigkeit Genauigkeit | ± 2.5% RH |
Luftfeuchtigkeitsauflösung | 1% RH |
*Specifications subject to change without notice
Mai 2022
A combined experimental and computational framework to evaluate the behavior of therapeutic cells for peripheral nerve regeneration (2022). Eleftheriadou D, Berg M, Phillips JB and Shipley RJ. Biotechnol. Bioeng.
FLASH irradiation induces lower levels of DNA damage ex vivo, an effect modulated by oxygen tension, dose, and dose rate (2022). Cooper C, Jones D, Jones G and Petersson K. Br J Radiol
Hypoxia and HIF-1 Trigger Marek's Disease Virus Reactivation in Lymphoma-Derived Latently Infected T Lymphocytes (2021). Mallet C, Cochard J, Leclercq S, Trapp-Fragnet L, Chouteau P, & Denesvre C. J Virol
Expanding the Reactive Sulfur Metabolome: Intracellular and Efflux Measurements of Small Oxoacids of Sulfur (SOS) and H2S in Human Primary Vascular Cell Culture (2021). Scrivner O, Ismaeel A, Kumar MR, Sorokolet K, Koutakis P & Farmer PJ. Molecules
Rapid Evaluation of Novel Therapeutic Strategies Using a 3D Collagen-Based Tissue-Like Model. Maury P, Porcel E, Mau A, Lux F, Tillement O, Mahou P, Schanne-Klein MC, and Lacombe S (2021). Front Bioeng Biotechnol. 2021 Feb 16;9:574035. doi: 10.3389/fbioe.2021.574035. eCollection 2021
Differentiated cells in prolonged hypoxia produce highly infectious native-like hepatitis C virus particles (2021). Cochard J, Bull-Maurer A, Tauber C, Burlaud-Gaillard J, Mazurier F, Meunier J-C, Roingeard P and Chouteau P. Hepatology. 2021 Mar 4. doi: 10.1002/hep.31788. Online ahead of print
Impact of the acidic environment on gene expression and functional parameters of tumors in vitro and in vivo (2021). Rauschner M, Lange L, Hüsing T, Reime S, Nolze A, Maschek M, Thews O & Riemann A. J Exp Clin Cancer Res, 40:10
SMARCB1 Promotes Ubiquitination and Degradation of NR4A3 via Direct Interaction Driven by ROS in Vascular Endothelial Cell Injury (2020). Lu B, et. al. Oxid Med Cell Longev. 2020 Oct 23;2020:2048210
Hypoxia Drives Dihydropyrimidine Dehydrogenase Expression in Macrophages and Confers Chemoresistance in Colorectal Cancer (2020). Malier M, Court M, Gharzeddine K, Laverierre M-H, Marsili S, Thomas F, Decaens T, Roth G & Millet A. www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.10.15.341123v1
Lactate preconditioning promotes a HIF-1α-mediated metabolic shift from OXPHOS to glycolysis in normal human diploid fibroblasts (2020). Kozlov AM, Lone A, Betts DH & Cumming RC. Nature Scientific Reports 10, 8388
Hypercapnia potentiates HIF-1α activation in the brain of rats exposed to intermittent hypoxia (2020). Tregubab PP, Malinovskayaa NA, Morguna AV, Osipovaa ED, Kulikovb VP, Kuzovkova DA, and Kovzelevc PD. J. Resp 278, 103442
Inhibition of Carbonic Anhydrase IX by Ureidosulfonamide Inhibitor U104 Reduces Prostate Cancer Cell Growth.... (2019). Riemann A, Güttler A, Haupt V, Wichmann H, Reime S, Bache M, Vordermark D and Thews O. Oncology Research
Proteomic Analysis of Human Macrophage Polarization Under a Low Oxygen Environment (2019). Court M, Malier M and Millet A. J. Vis. Exp.
The effect of hypoxia on ZEB1 expression in a mimetic system of the blood-brain barrier (2018). Leduc-Galindo D, Qvist P, Tóth AE, Fryland T, Nielsen MS, Børglum AD and Christensen JH. Microvascular Research
Acidic extracellular environment affects miRNA expression in tumors in vitro and in vivo (2018). Riemann A, Reime S, and Thews O. Int J Cancer
Induction and Assessment of Hypoxia in Glioblastoma Cells In Vitro (2018). Gagner JP, Lechpammer M and Zagzag D. Methods Mol Biol.
Tumor Acidosis and Hypoxia Differently Modulate the Inflammatory Program: Measurements In Vitro and In Vivo (2017). Riemann A, Reime S and Thews O. Neoplasia
Glucose Metabolism and Oxygen Availability Govern Reactivation of the Latent Human Retrovirus HTLV-1 (2017). Kulkarni A, Mateus M, Thinnes CC, McCullagh JS, Schofield CJ, Taylor GP and Bangham CRM. Cell Chemical Biology
CytoSMART™ Lux2 Digitales Mikroskop für Live Cell Imaging, inkl. “Connect Lifespan"…