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实时检测活细胞生长的利器—无标记成像技术

实时检测活细胞生长的利器—无标记成像技术 基因快讯
2021-03-18
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导读:明场成像、高对比度明场成像,相差成像,满足非标记细胞成像应用

无标记成像技术可在无任何染料标记的情况下对活细胞进行长时间的实时检测,观察细胞的群体数量和形态变化,可用于细胞增殖、表型变化、细胞迁移、血管生成等实验。

01

药物诱导下的长时间细胞增殖

在药物开发过程中通常通过增殖实验,利用活细胞的数量来评估药物对细胞的毒性或者及其对细胞生长的抑制情况。

传统的测定细胞增殖的方法主要依赖于间接的生化测定或DNA含量测定,在某些情况下不能真实的反应细胞的数量,不能对细胞进行实时检测。目前也有研究者选用活细胞荧光染料,配合成像设备,对细胞进行实时观测,对于比较敏感的细胞,上述方法并不适用,当然也可以构建稳定表达荧光标记的细胞系,但是这需要耗费大量的精力和财力。

因此,为了解决上述问题,BioTek推出了利用Cytation或者Lionheart成像设备进行无标记成像的方法。

案例分享

将细胞按照2000/孔的密度接种到96孔板中,加入不同浓度的药物,放入Cytaion中进行实时检测,时间间隔2h,连续培养5天(37 °C, 5% CO2)。

拍摄完成后可对细胞进行一键式圈选,完成细胞计数或者融合度的分析,软件可以自动生成细胞的增殖曲线,及药物的量效曲线,并可计算出细胞的生长速率及药物的IC50。

 

无标记细胞增殖视频展示


02

药物诱导下的细胞形态变化

对于一些特殊的细胞来说,比如神经细胞,血液细胞,除了通过细胞的群体数量来评价药物的作用之外,往往需要对细胞的表型进行评价。

案例分享

神经细胞用不同浓度的药物处理(不同的实验组)后,放入Cytaiton中进行实时检测,时间间隔0.5h,连续培养24h(37 °C, 5% CO2),观察药物对神经细胞突触生长的抑制作用。拍摄完成后通过软件计算细胞的直径,面积对细胞的形态变化进行量化统计。

药物处理对神经细胞突触生长的作用

不同实验组的统计学结果(细胞面积)

 

对照组

 

实验组3


03

细胞迁移

细胞迁移是指细胞在接收到迁移信号或感受到某些物质的梯度后而产生的移动。它与很多生理和病理活动都相关,比如免疫、炎症、肿瘤转移、损伤修复、血管生成、胚胎发育等。

划痕实验是目前测定细胞迁移运动与修复能力的最简单经济的方法,常用于研究药物、基因等外源因素对细胞迁移和修复的影响。在单层细胞上人为制造伤口之后,通过Cytaiton可以实时追踪伤口的愈合情况。

案例分享

HT-1080 细胞划痕后,用不同浓度的细胞松弛素D处理,放入Cytaiton中进行实时检测,时间间隔1.5h,连续培养1D(37 °C, 5% CO2),观察药物对细胞迁移的抑制作用。拍摄完成后通过软件计算细胞的面积,伤口宽度,细胞融合度等参数,对结果进行量化统计。软件会自动得出动力学曲线和药物的量效曲线。

细胞松弛素D对细胞迁移抑制作用的整板结果展示


不同浓度细胞松弛素D处理的细胞迁移动力学曲线


细胞松弛素D的量效学曲线


 

软件优秀的识别能力

04

血管生成

内皮细胞迁移对新血管生成十分重要。这些过程不仅在正常发育中有重要作用,对肿瘤生长和入侵中同样重要。Cytaiton的无标记成像技术在血管生成方面也有独特的应用。

案例分享

HT-1080 细胞划痕后,用不同浓度的细胞松弛素D处理,放入Cytaiton中进行实时检测,时间间隔1.5h,连续培养1D(37 °C, 5% CO2),观察药物对细胞迁移的抑制作用。拍摄完成后通过软件计算细胞的面积,伤口宽度,细胞融合度等参数,对结果进行量化统计。软件会自动得出动力学曲线和药物的量效曲线。

 

血管生成的视频展示


软件的识别能力



左图为软件对于细胞覆盖区域的识别;右图为软件对于管腔的识别



结果的整板展示(图像和管腔个数)



你以为这就结束了嘛?

不,无标记的技术还可用于细胞计数哦

05

细胞计数

细胞计数在生命科学的研究及临床诊断中是一项非常基础的工作,传统的方法是通过血球计数板进行计数,操作繁琐,耗费人力。BioTek的细胞计数&细胞活力检测工具包搭载Cytaiton或者Lionheart成像设备实现了细胞计数的自动化,大大的节省了研究者的实验时间。

一站式:包含你所需要的全部工具

(1)50枚一次性细胞计数玻片

(2)4位玻片适配器

(3)细胞计数&细胞活力APP

(4)快速操作指南

高通量:一次操作,8个样品


自动化:轻松获得高质量数据


智能化:自动计算死活比例、内置稀释度换算


环保设计:支持传统细胞计数板



参考文献:


Nybo S E , Lamberts J T . Integrated use of LC/MS/MS and LC/Q-TOF/MS targeted metabolomics with automated label-free microscopy for quantification of purine metabolites in cultured mammalian cells[J]. Purinergic Signalling, 2019.

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