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RTCA-S16

时间:2019-10-29   浏览次数:35次

16孔 无线连接实时无标记细胞分析仪

xCELLigence RTCA S16实时无标记细胞功能分析仪?#21069;?#26862;生物(ACEA Biosciences)自主研发的一款结构紧凑的、新型细胞自动化分析系统。其核心技术是基于电阻抗传感器原理的细胞检测,能够实时检测细胞的生长、增殖、毒性、粘附及形态变化等动态生物学反应过程。实验时,细胞分析仪置于CO2培养箱内,装有xCELLigence RTCA S16软件的电脑操控整个系统的运行并可进行数据分析。 E-Plate16 的底部整合有微金电子传感器芯片,当贴壁生长在微电极表面的细胞引起电极界面阻抗的改变时,该阻抗值的变化直接反映细胞的生物学状态。由此,xCELLigence RTCA S16在细胞生理状态下,实时、连续、定量跟踪细胞形态和增殖分化改变,为细胞水平的分析研究提供了一个实时动态信息获取的独特方法。xCELLigence RTCA S16细胞功能分析仪可广泛应用于细胞生物学、分子生物学、肿瘤学、生物化学、毒理学等多种学科领域及药物筛选、研发、生产及质量控制过程。

xCELLigence-Tech-Overview

1.细胞阻抗装置概述在单元格添加之前和之后显示单个孔的侧视图。电极和电池都不被拉伸(为了清晰起见,它们被放大)。在不存在电池的情况下,电流自由流动通过培养基,完成电极之间的电路。由于细胞在电极上粘附并增殖,电流流动受阻,提供了细胞数量,细胞大小/形态以及细胞 - 基质附着质量的非常灵敏的读数。

 

细胞阻抗说明


在细胞生物化学测定和全身生物体内实验之间定位,基于细胞的测定是基础和应用生物学研究不可缺少的工具。然而,许多基于细胞的测定法的作用通过以下方式被减少:(1)需要使用标记;(2)与连续监测不相容(即仅产生终点数据);(3)与正交试验不相容;( 4)无法提供客观/定量的读数。然而,这些缺点都是通过非侵入性的,无标记的和实时的细胞阻抗测定来克服的。 细胞阻抗测定的功能单元是融?#31995;?#24494;量滴定板孔的底部表面的一组金微电极(图1)。当浸没在导电溶液(如缓冲液或标准组织培养基)中时,在这些电极上施加电位会使电子离开负极,通过本体溶液,然后沉积到正极端以完成电路。因为这种现象取决于电极与本体溶液相互作用,所以在电极 - 溶液界面处的粘附细胞的存在阻碍了电子流动。该阻抗的大小取决于细胞的数量,细胞的大小和形状以及细胞 - 基底附着质量。重要的是,金微电极表面和施加的电位(22 mV)都不影响细胞的健康或?#24418;?/span>

 

阻抗电极


ACEA
的实时微电子检测板—E-Plate板每孔中的金微电极生物传感器覆盖70-80%的表面积(取决于是否存在视野区域)。而不是图1所示的简化的电极对,每个孔中的电极被连接成形成交错阵列的线(图2)。这种布置可以同时监测细胞群体,从而提供精确的灵敏度:附着于板的细胞数,细胞的大小/形态以及细胞 - 基质附着质量。

xCELLigence-Tech-Overview-Fig

2. ACEA实时微电子检测板 E-Plate板?#31995;?#38459;抗电极。 A)实时微电子检测板的每个孔中使用的叉指电极的简化示意图。电极没有按比例绘制(仅显示一些电极,为了清晰起见,它们已被放大)。虽然细胞也可以在金电极表面上可视化,但在中间的无电极区域有助于显微成像(亮场,荧光等)。(B16E-Plate板中单井的照片。(C)放大阴影电极和未染色人体细胞的明场图像。(D)复合显微镜中观察到的金电极和结晶紫染色的人细胞。

 

实时阻力跟踪说明


使用称为细胞指数(CI)的无单位参数报告了由贴壁细胞引起的电子流的阻抗,其中CI=(时间点n阻抗-不存在细胞时阻抗)/标称阻抗值。图3提供了在建立和运行凋亡实验过程中实时阻抗曲线的通用示例。在细胞添加到孔中的头几个小时之后,阻抗快速增加。这是由于悬浮液中的细胞脱落,沉积在电极上并形成局部粘连。如果添加的细胞的初始数量低,并且在井底上存在空的空间,则细胞将增殖,导致CI逐渐但稳定增加。当细胞达?#20132;?#21512;CI值时,反映了大容量介质可接近的电极表面积不再改变的事实。此时加入细胞凋亡诱?#25216;?#23548;致CI降低?#20142;恪?#34429;然这个通用实例涉及细胞融合时的药物添加,基于阻抗的测定是非常灵活的,并?#19968;?#21487;以评估初始细胞粘附到电极的速率和程度,或细胞增殖的速率和程?#21462;?/span>

 

xCELLigence-Tech-Overview-Fig-3A.jpg

3.用于建立和运行凋亡测定的通用实时阻抗曲线。 在文中解释了阻抗曲线的每个阶段及其产生的蜂?#30740;形?/span>

上述通用示例,图4显示了使用ACEAxCELLigence实时单元分析(RTCA)仪器中的E-Plate板中采集的实际实时阻抗数据。 4A显示将A549细胞添加到E-Plate板后的头两个小时的阻抗曲线,其中?#33258;?#20808;用不同浓度的胶原IV包被。 虽然图4B显示了在将HeLa细胞暴露于GPCR激动剂多巴胺的最初几分钟内发生的细胞指数的变化,图4C评估了在20小时内NK细胞介导的癌细胞的细胞溶解。 4D突出显示根据药物的作用机制可能在细胞指数中发生的变化。

xCELLigence-Tech-Overview

4.使用E-PlatexCELLigence RTCA仪器获得的实时阻抗曲线的示例。 A)实时监测已经预先涂覆不同浓度胶原IVE-Plate孔的A549细胞粘附。请注意阻抗值(细胞指数)与显微镜中可见的贴壁细胞数之间?#21335;?#20851;性。 B)暴露于不同浓度GPCR激动剂多巴胺的HeLa细胞的实时阻抗曲线。黑色箭头表示多巴胺加入的时间。 C)用于NK细胞介导的MCF7乳腺癌细胞溶解的实时阻抗曲线。 D)暴露于药物的A549细胞的实时阻抗曲线显示各种作用机制。

与细胞相关的抵抗力


RTCA
提供细胞数量,增殖率,细胞大小/形状和细胞 - 底物附着质量的定量读数。由于这些物理性质是数千种不同基因/蛋白?#23454;?#20135;物,因此RTCA可以为细胞健康和?#24418;?#25552;供非常广泛的视野。在xCELLigence仪器上已经成功地分析了从内皮屏障功能和趋化性到?#23380;次?#36275;动力学和免疫细胞介导的细胞溶解的一?#23567;?#23613;管它们的广?#30418;裕?/span>xCELLigence测定仍然能够询问非常具体的生化和细胞现象。?#23454;?#20351;用对照和/或正交技术使得可以将阻抗迹线的特征与特定的细胞/分子现象相关联。要了解如何做到这一点,并且看到xCELLigence RTCA技术的敏感性和多功能性,请仔细阅读这里突出显示的许多具体应用

 

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