安捷倫RTCA實(shí)時(shí)無標(biāo)記細(xì)胞分析系統(tǒng)

產(chǎn)品簡介

   安捷倫RTCA實(shí)時(shí)無標(biāo)記細(xì)胞分析系統(tǒng)是一種新型的細(xì)胞檢測系統(tǒng)，反映細(xì)胞生物學(xué)狀態(tài)。xCELLigence®實(shí)時(shí)細(xì)胞分析（RTCA）MP儀器使用無創(chuàng)電阻抗監(jiān)測，以實(shí)時(shí)無標(biāo)記的方式量化細(xì)胞增殖，細(xì)胞形態(tài)變化和附著質(zhì)量。 MP與其他xCELLigence®儀器不同，它可以容納6個(gè)96孔實(shí)時(shí)微電子檢測板（E-Plate®96）。這六個(gè)板可以同時(shí)控制和監(jiān)控，但彼此獨(dú)立，可為多個(gè)用戶提供大的通量。將MP儀器置于標(biāo)準(zhǔn)的CO2細(xì)胞培養(yǎng)箱中，并通過電線與分析和控制單元接觸，并將其放置在培養(yǎng)箱外。友好的用戶軟件允許對儀器進(jìn)行實(shí)時(shí)控制和監(jiān)控，并包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示和分析。 消除了傳統(tǒng)終點(diǎn)法的基于細(xì)胞的測定的時(shí)間和勞動(dòng)密集型步驟，xCELLigence RTCA MP的實(shí)時(shí)細(xì)胞分析大大提高了效率和總體通量。通過消除對標(biāo)記/染料的需要，獲得的大的相關(guān)數(shù)據(jù)。

細(xì)胞阻抗說明

  在細(xì)胞生物化學(xué)測定和全身生物體內(nèi)實(shí)驗(yàn)之間定位，基于細(xì)胞的測定是基礎(chǔ)和應(yīng)用生物學(xué)研究*的工具。然而，許多基于細(xì)胞的測定法的作用通過以下方式被減少：（1）需要使用標(biāo)記；（2）與連續(xù)監(jiān)測不相容（即僅產(chǎn)生終點(diǎn)數(shù)據(jù)）；（3）與正交試驗(yàn)不相容；（ 4）無法提供客觀/定量的讀數(shù)。然而，這些缺點(diǎn)都是通過非侵入性的，無標(biāo)記的和實(shí)時(shí)的細(xì)胞阻抗測定來克服的。 細(xì)胞阻抗測定的功能單元是融合到微量滴定板孔的底部表面的一組金微電極（圖1）。當(dāng)浸沒在導(dǎo)電溶液（如緩沖液或標(biāo)準(zhǔn)組織培養(yǎng)基）中時(shí)，在這些電極上施加電位會(huì)使電子離開負(fù)極，通過本體溶液，然后沉積到正以完成電路。因?yàn)檫@種現(xiàn)象取決于電極與本體溶液相互作用，所以在電極 - 溶液界面處的粘附細(xì)胞的存在阻礙了電子流動(dòng)。該阻抗的大小取決于細(xì)胞的數(shù)量，細(xì)胞的大小和形狀以及細(xì)胞 - 基底附著質(zhì)量。重要的是，金微電極表面和施加的電位（22 mV）都不影響細(xì)胞的健康或行為。

  圖1，細(xì)胞阻抗裝置概述在單元格添加之前和之后顯示單個(gè)孔的側(cè)視圖。電極和電池都不被拉伸（為了清晰起見，它們被放大）。在不存在電池的情況下，電流自由流動(dòng)通過培養(yǎng)基，完成電極之間的電路。由于細(xì)胞在電極上粘附并增殖，電流流動(dòng)受阻，提供了細(xì)胞數(shù)量，細(xì)胞大小/形態(tài)以及細(xì)胞 - 基質(zhì)附著質(zhì)量的非常靈敏的讀數(shù)。

阻抗電極:

   ACEA的實(shí)時(shí)微電子檢測板—E-Plate板每孔中的金微電極生物傳感器覆蓋70-80％的表面積（取決于是否存在視野區(qū)域）。而不是圖1所示的簡化的電極對，每個(gè)孔中的電極被連接成形成交錯(cuò)陣列的“線”（圖2）。這種布置可以同時(shí)監(jiān)測細(xì)胞群體，從而提供精確的靈敏度：附著于板的細(xì)胞數(shù)，細(xì)胞的大小/形態(tài)以及細(xì)胞 - 基質(zhì)附著質(zhì)量。

  圖2，ACEA實(shí)時(shí)微電子檢測板— E-Plate板上的阻抗電極。 （A）實(shí)時(shí)微電子檢測板的每個(gè)孔中使用的叉指電極的簡化示意圖。電極沒有按比例繪制（僅顯示一些電極，為了清晰起見，它們已被放大）。雖然細(xì)胞也可以在金電極表面上可視化，但在中間的無電極區(qū)域有助于顯微成像（亮場，熒光等）。（B）16孔E-Plate板中單井的照片。（C）放大陰影電極和未染色人體細(xì)胞的明場圖像。（D）復(fù)合顯微鏡中觀察到的金電極和結(jié)晶紫染色的人細(xì)胞。

實(shí)時(shí)阻力跟蹤說明

  使用稱為細(xì)胞指數(shù)（CI）的無單位參數(shù)報(bào)告了由貼壁細(xì)胞引起的電子流的阻抗，其中CI =(時(shí)間點(diǎn)n阻抗-不存在細(xì)胞時(shí)阻抗）/標(biāo)稱阻抗值。圖3提供了在建立和運(yùn)行凋亡實(shí)驗(yàn)過程中實(shí)時(shí)阻抗曲線的通用示例。在細(xì)胞添加到孔中的頭幾個(gè)小時(shí)之后，阻抗快速增加。這是由于懸浮液中的細(xì)胞脫落，沉積在電極上并形成局部粘連。如果添加的細(xì)胞的初始數(shù)量低，并且在井底上存在空的空間，則細(xì)胞將增殖，導(dǎo)致CI逐漸但穩(wěn)定增加。當(dāng)細(xì)胞達(dá)到匯合CI值時(shí)，反映了大容量介質(zhì)可接近的電極表面積不再改變的事實(shí)。此時(shí)加入細(xì)胞凋亡誘導(dǎo)劑導(dǎo)致CI降低至零。雖然這個(gè)通用實(shí)例涉及細(xì)胞融合時(shí)的藥物添加，基于阻抗的測定是非常靈活的，并且還可以評(píng)估初始細(xì)胞粘附到電極的速率和程度，或細(xì)胞增殖的速率和程度。

  圖3.用于建立和運(yùn)行凋亡測定的通用實(shí)時(shí)阻抗曲線。 在文中解釋了阻抗曲線的每個(gè)階段及其產(chǎn)生的蜂窩行為。

  上述通用示例，圖4顯示了使用ACEA的xCELLigence實(shí)時(shí)單元分析（RTCA）儀器中的E-Plate板中采集的實(shí)際實(shí)時(shí)阻抗數(shù)據(jù)。 圖4A顯示將A549細(xì)胞添加到E-Plate板后的頭兩個(gè)小時(shí)的阻抗曲線，其中孔預(yù)先用不同濃度的膠原IV包被。 雖然圖4B顯示了在將HeLa細(xì)胞暴露于GPCR激動(dòng)劑多巴胺的初幾分鐘內(nèi)發(fā)生的細(xì)胞指數(shù)的變化，圖4C評(píng)估了在20小時(shí)內(nèi)NK細(xì)胞介導(dǎo)的癌細(xì)胞的細(xì)胞溶解。 圖4D突出顯示根據(jù)藥物的作用機(jī)制可能在細(xì)胞指數(shù)中發(fā)生的變化。

  圖4.使用E-Plate和xCELLigence RTCA儀器獲得的實(shí)時(shí)阻抗曲線的示例。 （A）實(shí)時(shí)監(jiān)測已經(jīng)預(yù)先涂覆不同濃度膠原IV的E-Plate孔的A549細(xì)胞粘附。請注意阻抗值（細(xì)胞指數(shù)）與顯微鏡中可見的貼壁細(xì)胞數(shù)之間的相關(guān)性。 （B）暴露于不同濃度GPCR激動(dòng)劑多巴胺的HeLa細(xì)胞的實(shí)時(shí)阻抗曲線。黑色箭頭表示多巴胺加入的時(shí)間。 （C）用于NK細(xì)胞介導(dǎo)的MCF7乳腺癌細(xì)胞溶解的實(shí)時(shí)阻抗曲線。 （D）暴露于藥物的A549細(xì)胞的實(shí)時(shí)阻抗曲線顯示各種作用機(jī)制。

與細(xì)胞相關(guān)的抵抗力

    安捷倫RTCA實(shí)時(shí)無標(biāo)記細(xì)胞分析系統(tǒng)RTCA提供細(xì)胞數(shù)量，增殖率，細(xì)胞大小/形狀和細(xì)胞 - 底物附著質(zhì)量的定量讀數(shù)。由于這些物理性質(zhì)是數(shù)千種不同基因/蛋白質(zhì)的產(chǎn)物，因此RTCA可以為細(xì)胞健康和行為提供非常廣泛的視野。在xCELLigence儀器上已經(jīng)成功地分析了從內(nèi)皮屏障功能和趨化性到絲狀偽足動(dòng)力學(xué)和免疫細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞溶解的一切。盡管它們的廣泛性，xCELLigence測定仍然能夠詢問非常具體的生化和細(xì)胞現(xiàn)象。適當(dāng)使用對照和/或正交技術(shù)使得可以將阻抗跡線的特征與特定的細(xì)胞/分子現(xiàn)象相關(guān)聯(lián)。要了解如何做到這一點(diǎn)，并且看到xCELLigence RTCA技術(shù)的敏感性和多功能性，請仔細(xì)閱讀這里突出顯示的許多具體應(yīng)用。