Máy phân tích tế bào không đánh dấu thời gian thực

XCELLigence RTCA TPMáy phân tích tế bào không đánh dấu thời gian thựcCác tế bào dán tường khác nhau có thể được phát hiện bằng cách phát hiện độc tính tế bào của các hợp chất khác nhau, đồng nuôi cấy tế bào, tăng trưởng và nhân lên tế bào, liên kết và mở rộng tế bào, và các con đường tín hiệu qua trung gian thụ thể.

Tính năng

Hệ thống phân tích này có thể cung cấp mức độ nhạy cảm và khả năng dự đoán cao hơn so với các phương pháp truyền thống.

Hệ thống hỗ trợ tối đa 3 người dùng đồng thời phát hiện và phân tích tế bào

3, E-Plate có thể được cấu hình đồng thời, phát hiện các tế bào dán tường khác nhau bằng cách đo độc tính tế bào của các hợp chất khác nhau, đồng nuôi cấy tế bào, tăng trưởng tế bào và tăng sinh, liên kết tế bào và mở rộng, cũng như thụ thể trung gian truyền tín hiệu thông qua 4, đường.

Máy phân tích tế bào thời gian thực được thiết kế đặc biệt để đặt trong môi trường nuôi cấy CO2 trong quá trình thử nghiệm.

Dưới sự kiểm soát của phần mềm phân tích, trở kháng của 3 tấm E-plate (16 lỗ) có thể được phát hiện song song và độc lập

7, Kết quả hệ thống được gửi đến nền tảng làm việc của hệ thống phân tích tế bào thời gian thực để xử lý, hiển thị và phân tích

chỉ số hiệu suất

Công nghệ

Giải pháp trở kháng tế bào

Phát hiện tế bào, nằm giữa phát hiện hóa sinh giảm và thí nghiệm tổng thể trong cơ thể sinh vật, là một công cụ quan trọng trong nghiên cứu sinh học cơ bản và ứng dụng. Tuy nhiên, tính hữu dụng của nhiều xét nghiệm tế bào bị giảm do: (1) yêu cầu sử dụng dấu hiệu, (2) không thể theo dõi liên tục (nghĩa là chỉ có thể tạo ra dữ liệu kết thúc), (3) không tương thích với các xét nghiệm trực giao khác và (4) không thể cung cấp số đọc khách quan/định lượng. Tuy nhiên, mỗi nhược điểm này đều được khắc phục bằng các phát hiện trở kháng tế bào không xâm lấn, không cần dán nhãn và thời gian thực.

Đơn vị chức năng để phát hiện trở kháng tế bào

Đơn vị chức năng của phát hiện trở kháng tế bào là một tập hợp các vi điện cực vàng hợp nhất trên bề mặt dưới cùng của lỗ tấm microtiter (Hình 1). Khi các điện cực này được ngâm trong dung dịch dẫn điện, chẳng hạn như bộ đệm hoặc môi trường mô tiêu chuẩn, một điện thế được áp dụng trên các điện cực sẽ khiến các electron chảy ra khỏi điện cực âm, đi qua thân dung dịch và sau đó lắng đọng trên điện cực dương, do đó hoàn thành mạch. Vì hiện tượng này phụ thuộc vào sự tương tác của điện cực với bản thể dung dịch, các tế bào dán tường có mặt tại giao diện điện cực-dung dịch cản trở dòng điện tử. Kích thước của trở kháng này phụ thuộc vào số lượng tế bào, kích thước và hình dạng của tế bào và chất lượng gắn kết của tế bào với ma trận. Điều quan trọng là không có điện thế nào được áp dụng trên bề mặt của các điện cực vàng (22 milivolt) ảnh hưởng đến sức khỏe hoặc hành vi của tế bào.

Điện cực trở kháng

Trong mỗi lỗ của bảng chuẩn độ vi lượng điện tử (E-Plates) của Agient, cảm biến sinh học vi điện cực vàng bao phủ 70-80% diện tích bề mặt (tùy thuộc vào sự hiện diện của khu vực quan sát). Không giống như cặp điện cực đơn giản hóa được thể hiện trong Hình 1, các điện cực trong mỗi lỗ của E-Plates được kết nối thành "dải" tạo thành một mảng xen kẽ (Hình 2). Sự sắp xếp này cho phép theo dõi đồng thời quần thể tế bào, cho phép phát hiện cực kỳ nhạy cảm các chỉ số sau: số lượng tế bào gắn liền với tấm, kích thước/hình thái tế bào và chất lượng gắn kết của tế bào với ma trận.

Độ phân giải đường cong trở kháng thời gian thực

Trở kháng dòng electron gây ra bởi thành tế bào được biểu thị bằng chỉ số tế bào (CI), trong đó CI=(trở kháng tại thời điểm n - trở kháng khi không có tế bào)/giá trị trở kháng danh nghĩa. Hình 3 cung cấp một ví dụ chung về đường cong trở kháng thời gian thực trong quá trình thiết lập và chạy thí nghiệm apoptosis.

Trở kháng tăng nhanh trong vài giờ đầu tiên sau khi tế bào được thêm vào lỗ nuôi cấy. Điều này là do các tế bào rơi từ trạng thái lơ lửng, lắng đọng trên các điện cực và hình thành một liên kết tập trung. Nếu số lượng tế bào ban đầu được thêm vào ít hơn và có không gian trống ở đáy của lỗ nuôi cấy, các tế bào sẽ nhân lên, dẫn đến sự gia tăng dần dần và ổn định của chỉ số tế bào (CI). Khi các tế bào đạt đến trạng thái hội tụ, giá trị CI ổn định, phản ánh rằng các phần của diện tích bề mặt điện cực có thể tiếp xúc với một lượng lớn môi trường không còn thay đổi. Việc bổ sung chất gây cảm ứng apoptosis vào thời điểm này sẽ khiến giá trị CI giảm xuống 0. Điều này là do các tế bào tròn và rơi ra khỏi đáy của lỗ nuôi cấy. Mặc dù ví dụ chung này liên quan đến việc bổ sung thuốc khi các tế bào hội tụ, các phương pháp xác định dựa trên trở kháng rất linh hoạt và cũng có thể đánh giá tốc độ và mức độ mà các tế bào ban đầu dính vào điện cực, hoặc tốc độ và mức độ tăng sinh tế bào.

Mối liên hệ giữa trở kháng và hiện tượng tế bào

Kỹ thuật phân tích tế bào thời gian thực (RTCA) cung cấp một phương tiện để phát hiện định lượng số lượng tế bào, tốc độ tăng sinh, kích thước/hình thái tế bào và chất lượng gắn kết của tế bào với ma trận. Vì các đặc tính vật lý này là sự biểu hiện tổng hợp của hàng ngàn sản phẩm gen/protein khác nhau, công nghệ RTCA có thể phản ánh rất rộng về sức khỏe và hành vi của tế bào. Từ chức năng rào cản nội mô, chemokinesis đến pseudopodynamics sợi, giải thể tế bào qua trung gian tế bào miễn dịch, công cụ xCELLigence đã phân tích thành công nhiều khía cạnh của hiện tượng tế bào. Mặc dù phạm vi ứng dụng rộng rãi của nó, phát hiện xCELLIGENCE có thể khám phá các hiện tượng hóa sinh và tế bào rất cụ thể. Bằng cách sử dụng hợp lý các kỹ thuật kiểm soát và/hoặc trực giao, chúng ta có thể liên kết các đặc điểm của đường cong trở kháng với các hiện tượng tế bào/phân tử cụ thể. Để có cái nhìn sâu sắc về cách thức liên kết này được thiết lập và chứng kiến độ nhạy và tính linh hoạt của công nghệ RTCA xCELLIGENCE, hãy xem qua nhiều ứng dụng cụ thể được nêu bật ở đây.

Nguyên tắc hoạt động

Phát hiện hành vi tế bào trong thời gian thực trong điều kiện sinh lý

XCELLigence RTCA TPMáy phân tích tế bào không đánh dấu thời gian thựcVới công nghệ dựa trên trở kháng, sức khỏe và hành vi của các tế bào có thể được phát hiện tự động liên tục trong một môi trường nuôi cấy tế bào CO2 tiêu chuẩn trong vài giây đến vài ngày. Chỉ cần thêm các tế bào vào E-Plate và bạn có thể bắt đầu theo dõi số lượng tế bào, tốc độ tăng sinh tế bào, kích thước tế bào, hình thái tế bào và cường độ bám dính tế bào ma trận trong thời gian thực.

Mô tả kỹ thuật trở kháng tế bào

Phân tích trở kháng tế bào thời gian thực có độ nhạy cao này sử dụng các điện cực vàng siêu nhỏ được hợp nhất ở mặt dưới của E-Plate để phát hiện các đặc tính của tế bào mà không xâm lấn. Các tế bào dán tường có mặt tại giao điểm của điện cực với dung dịch cản trở dòng điện tử. Sức mạnh của trở kháng phụ thuộc vào số lượng tế bào, kích thước, hình dạng và độ bám dính của ma trận tế bào. Cả bề mặt của các điện cực vi vàng và điện thế được sử dụng (22 mV) đều không ảnh hưởng đến sức sống và hành vi của tế bào.

Quy trình làm việc phát hiện đơn giản và ổn định

Quy trình làm việc xCELLigence RTCA giúp người dùng có được dữ liệu phân tích định lượng có độ nhạy cao, tái tạo cao trong khi giảm đáng kể thời gian xử lý thủ công. Chỉ cần thêm các tế bào vào tấm lỗ E-Plate và bạn có thể bắt đầu phát hiện số lượng tế bào, tốc độ tăng sinh tế bào, kích thước tế bào, hình thái tế bào và cường độ bám dính tế bào ma trận trong thời gian thực. Tham số không đơn vị, chỉ số tế bào (Cell Index), được sử dụng để báo cáo trở kháng dòng tế bào gây ra bởi các tế bào dán tường.

Ứng dụng

Xét nghiệm tiêu diệt tế bào miễn dịch

Các xét nghiệm tiêu diệt tế bào miễn dịch thông thường tốn nhiều thời gian và công sức, đòi hỏi người dùng phải sử dụng nhiều kết hợp công nghệ để thu thập dữ liệu tại nhiều thời điểm. Ngược lại, thiết bị RTCA xCELLigence không được đánh dấu cung cấp thông tin toàn diện về tiêu diệt tế bào miễn dịch và mô phỏng gần đúng hoạt động trong cơ thể. Phát hiện hiệu quả tiêu diệt tế bào miễn dịch trực tiếp trong thời gian thực với độ nhạy cao và khả năng tái tạo cao. Quy trình làm việc thông lượng cao đơn giản này cung cấp cái nhìn sâu sắc về cơ chế hoạt động của tế bào, tiêu diệt liên tục và thất bại.

Phát hiện hiệu ứng tổn thương virus

Phát hiện chính xác các hiệu ứng tổn thương tế bào (CPE) của virus trong thời gian thực bằng công cụ Agilent xCELLigence RTCA, thúc đẩy nghiên cứu phát triển vắc-xin hoặc điều trị kháng virus của bạn mà không cần thực hiện các thí nghiệm điểm trống tốn thời gian và công sức. Tự động theo dõi CPE của virus trong vài phút đến vài ngày, giảm đáng kể khối lượng công việc và xử lý thủ công mẫu. Phát hiện động lực tăng sinh tế bào, xác định thời điểm tốt nhất để nhiễm virus ở mật độ tiêm chủng của các tế bào khác nhau, đánh giá các tổn thương tế bào do virus trung gian trong quy trình làm việc.

Phân tích độc tính tế bào

Tác dụng gây độc tế bào của thuốc hoặc hợp chất được xác định bằng cách theo dõi thời gian thực về sự tăng sinh tế bào, kích thước hoặc hình thái tế bào và cường độ bám dính tế bào-ma trận. Động lực học của các phản ứng tế bào dài hạn được theo dõi bằng cách sử dụng phân tích độc tính tế bào đơn giản và thông lượng cao này. Đưa ra quyết định sáng suốt về thời gian xử lý tế bào mà không làm tăng khối lượng công việc và dễ dàng tạo ra các đường cong đáp ứng liều tại nhiều thời điểm.

Phát hiện kết dính tế bào

Ung thư nguyên phát sẽ thải ra hàng triệu tế bào vào hệ tuần hoàn trong quá trình hình thành khối u, được gọi là tế bào khối u tuần hoàn (CTC). CTC có thể bám dính lại, khuếch tán và di chuyển đến các cơ quan xa. Với xCELLIGENCE RTCA, động lực học bám dính của các loại tế bào khác nhau được theo dõi bền vững để hiểu rõ hơn về sự phức tạp của việc chuyển giao. Đánh giá định lượng sự bám dính và kéo dài của tế bào theo thời gian thực mà không cần sử dụng thuốc thử huỳnh quang hoặc thuốc nhuộm.

Phát hiện truyền tín hiệu tế bào

Các thụ thể kết nối protein G (GPCR), các thụ thểtyrosine kinaseTruyền tín hiệu qua trung gian (RTK) hoặc hormone hạt nhân có xu hướng gây ra những thay đổi sinh hóa ảnh hưởng đến số lượng tế bào hiện diện, kích thước/hình thái tế bào và mức độ tương tác chặt chẽ của tế bào với bề mặt của tấm lỗ. Với xCELLigence RTCA, bạn có thể nhạy cảm nắm bắt những thay đổi về kích thước, hình thái và tốc độ tăng sinh của tế bào với các sự kiện truyền tín hiệu tế bào. Việc theo dõi liên tục không được đánh dấu này cho phép đánh giá định lượng phản ứng của tế bào trong vài phút đầu tiên sau khi điều trị cũng như trong vài ngày.

Xét nghiệm tế bào gốc

Nghiên cứu tế bào gốc đã giúp mọi người nhận ra cơ chế của bệnh, góp phần vào sự phát triển của y học tái tạo và cung cấp một phương pháp thay thế để kiểm tra độ tin cậy và hiệu quả của các loại thuốc mới. Vượt qua những thách thức trong sản xuất các sản phẩm trị liệu tế bào bằng cách sử dụng xCELLigence RTCA để dự đoán chức năng của các sản phẩm tế bào gốc và đánh giá sự biến đổi của các tế bào gốc trung mô (MSC). Cải thiện đáng kể hiệu quả phân tích với số lượng tế bào ít hơn, liên tục phát hiện những thay đổi kết hợp về số lượng tế bào, độ bám dính và hình thái, đảm bảo tính nhất quán trong tất cả các giai đoạn.

Phân tích chức năng rào cản tế bào

Chức năng rào cản tế bào, được cung cấp bởi các tế bào nội mô và biểu mô, có thể bị suy giảm trong nhiều trạng thái bệnh. Các tế bào nội mô được sắp xếp trên bề mặt bên trong của các mạch máu và mạch bạch huyết. Các tế bào biểu mô hình thành bề mặt của cơ thể chúng ta như một rào cản để bảo vệ cơ thể khỏi các phân tử nước ngoài. Phương pháp phát hiện RTCA xCELLigence dựa trên trở kháng là một phương pháp định lượng nhạy cảm thay thế cho các phương pháp truyền thống như phát hiện độ thấm hòa tan và phát hiện điện trở tế bào xuyên nội mô (TEER) để phát hiện sự phá vỡ rào cản.