HypoxyLab™ Physiologische Hypoxiekammer / Werkbank

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

• Krebszellenforschung, einschließlich Bestrahlung und Apoptose
• Stammzellenforschung
• Neurowissenschaftliche Forschung
• Humanvirologische Forschung
• Multidisziplinäre Arzneimittelentwicklung und Proteomik

_{* Die 5-jährige Herstellergarantie ist abhängig von der jährlichen vorbeugenden Wartung}

Begründung für normoxische/hypoxische Zellkultur

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.

*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

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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