CellAnalyzer 活細胞長時間動態追蹤系統是一款高度集成的分析儀器,專為活細胞成像與分析設計,結合了熒光成像技術、自動化控制及數據分析軟件,具備長時間動態監測、高分辨率成像、環境控制及智能數據分析等核心功能,適用于細胞生物學研究、藥物研發、疾病模型構建及免疫學研究等多個領域。 以下是其詳細介紹:
一、核心功能與技術特點
1.高性能熒光成像
采用先進的熒光顯微鏡技術,配備高靈敏度熒光相機和多種熒光濾光片,可清晰捕捉活細胞內熒光標記物(如蛋白質、核酸)的動態變化。
支持多通道熒光成像,實現多色標記物的同步觀察,滿足復雜實驗需求。
例如,在胚胎干細胞微重力培養實驗中,可通過熒光標記追蹤干細胞分化為三胚層細胞的過程。
2.全自動化控制
自動聚焦:通過自適應算法實現快速、精準聚焦,避免手動操作誤差。
自動曝光:根據樣本亮度自動調整曝光時間,確保圖像質量穩定。
載物臺移動編程:支持多位置、多時間點的連續成像,適用于長時間動態追蹤。
例如,在藥物研發中,可自動記錄藥物處理前后細胞形態和熒光信號的變化。
3.環境控制系統
集成恒溫恒濕箱和氣體控制裝置(如CO?、O?濃度調節),模擬細胞生長的體內環境,確保實驗結果的生理相關性。
例如,在胚胎干細胞培養中,可維持5% CO?濃度和37℃溫度,促進細胞增殖與分化。
4.智能數據分析軟件
支持圖像預處理(去卷積、降噪、背景校正)和細胞計數、形態測量、熒光強度統計等工具。
可追蹤單個細胞或細胞群體的運動軌跡,分析遷移速度、方向性等參數。
結合機器學習算法,實現大規模樣本的自動化篩選與分類。
例如,在腫瘤研究中,可量化癌細胞遷移速度,評估藥物對細胞運動的影響。
二、應用場景
1.細胞生物學研究
觀察細胞分裂、凋亡、遷移等動態過程,揭示細胞行為機制。
分析細胞骨架重排、細胞器分布等亞細胞結構變化。
例如,在微重力環境下,胚胎干細胞可自發形成擬胚體(EBs),通過CellAnalyzer可實時監測EBs的直徑變化及三胚層分化情況。
2.藥物研發
評估藥物對細胞毒性、增殖、遷移的影響,篩選潛在藥物候選物。
研究藥物作用機制(如受體激活、信號通路調控)。
例如,在肝癌研究中,可利用肝癌類器官測試索拉非尼的耐藥性,其預測結果與臨床數據高度一致。
3.疾病模型研究
構建疾病相關細胞模型(如腫瘤細胞、神經元退行性疾病模型),觀察病理變化過程。
測試治療方案(如基因編輯、干細胞治療)的療效。
例如,在阿爾茨海默病研究中,可構建神經類器官,再現β-淀粉樣蛋白沉積和Tau蛋白過度磷酸化等病理特征。
4.免疫學研究
分析免疫細胞(如T細胞、巨噬細胞)的活化、趨化、吞噬等行為。
研究細胞間相互作用(如抗原呈遞、細胞毒性T細胞殺傷效應)。
例如,在疫苗研發中,可監測T細胞對抗原的響應速度及活化程度。
三、技術優勢
1.高通量與高精度結合
支持96/384孔板自動化成像,單次實驗可處理數千個樣本,同時保持亞細胞級分辨率。
例如,在藥物篩選中,可快速評估數百種化合物對細胞的影響。
2.非侵入式觀察
無需固定或染色細胞,減少對細胞生理狀態的干擾,實現長時間動態監測。
例如,在胚胎干細胞培養中,可連續觀察72小時以上的細胞分化過程。
3.模塊化擴展性
可根據需求選配激光共聚焦模塊、超分辨率模塊或微流控芯片,適應不同研究場景。
例如,在3D腫瘤模型研究中,可結合微流控芯片模擬腫瘤微環境。