CellAnalyzer智能熒光顯微細(xì)胞觀察動態(tài)分析設(shè)備的應(yīng)用場景如下:
一、藥物研發(fā)與毒性評估
藥物篩選與療效驗證
高通量藥物篩選:兼容96/384孔板,支持?jǐn)?shù)千種化合物的自動化成像與數(shù)據(jù)分析,快速識別活性分子。例如,銳博生物與GE醫(yī)療合作,利用IN Cell Analyzer 6500HS平臺加速核酸藥物研發(fā),實現(xiàn)從微克到數(shù)百克級核酸產(chǎn)品的生產(chǎn)與篩選。
藥物作用機制研究:通過熒光標(biāo)記技術(shù)(如GFP標(biāo)簽受體、鈣離子通道指示劑),實時監(jiān)測藥物對細(xì)胞信號通路(如AKT1存活信號、Rac1轉(zhuǎn)移信號)的調(diào)控作用。
毒性評估:量化藥物處理后細(xì)胞存活率、形態(tài)變化(如細(xì)胞收縮、膜起泡)及凋亡標(biāo)志物(如Caspase-3、膜聯(lián)蛋白V)表達(dá),生成劑量-效應(yīng)曲線(IC50)。
耐藥性研究
長期監(jiān)測腫瘤細(xì)胞在藥物壓力下的適應(yīng)性變化,揭示耐藥機制(如受體表達(dá)上調(diào)、信號通路代償激活)。
二、腫瘤生物學(xué)研究
腫瘤異質(zhì)性分析
利用多色熒光標(biāo)記區(qū)分腫瘤干細(xì)胞(如Oct-4陽性)、增殖細(xì)胞(如BrdU摻入)及免疫浸潤細(xì)胞(如CD8+ T細(xì)胞),解析腫瘤微環(huán)境組成。
克隆形成實驗:通過整孔成像技術(shù)(如IN Cell Analyzer 2000的96孔板整孔成像),分析腫瘤細(xì)胞克隆形成能力及藥物抑制效果。
轉(zhuǎn)移機制探索
模擬血液流動條件,觀察循環(huán)腫瘤細(xì)胞(CTC)的黏附、外滲及遠(yuǎn)處器官定植過程,結(jié)合3D成像技術(shù)(如IN Cell Analyzer 6500HS的Z軸非對稱掃描)重建腫瘤轉(zhuǎn)移路徑。
三、神經(jīng)科學(xué)與退行性疾病研究
神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)形成
追蹤神經(jīng)元突觸生長、樹突棘動態(tài)及神經(jīng)環(huán)路連接,模型阿爾茨海默病等疾病的突觸丟失。例如,利用IN Cell Investigator軟件分析神經(jīng)突生長長度、分支點數(shù)量等參數(shù)。
斑馬魚胚胎模型:通過大芯片CCD相機和2×物鏡,對96孔板中斑馬魚胚胎進(jìn)行整孔成像,短時間內(nèi)獲取大量活體圖像,研究神經(jīng)發(fā)育毒性。
蛋白質(zhì)聚集監(jiān)測
利用FRET技術(shù)檢測β-淀粉樣蛋白、tau蛋白的異常聚集,結(jié)合時間序列分析揭示聚集動力學(xué)特征。
四、干細(xì)胞與再生醫(yī)學(xué)
干細(xì)胞分化監(jiān)測
通過Oct4、Sox2等標(biāo)記物實時監(jiān)測干細(xì)胞向特定譜系(如神經(jīng)元、心肌細(xì)胞)分化的過程,結(jié)合3D成像技術(shù)觀察類器官形態(tài)發(fā)生。
類器官形成分析:追蹤3D培養(yǎng)條件下類器官的細(xì)胞排列、極性建立及功能成熟(如腸類器官的絨毛結(jié)構(gòu)形成)。
組織工程與修復(fù)
分析干細(xì)胞在生物材料支架上的黏附、增殖及分化行為,優(yōu)化支架設(shè)計(如孔隙率、表面化學(xué)修飾)。
血管新生研究:利用熒光標(biāo)記的內(nèi)皮細(xì)胞追蹤血管芽形成、分支及網(wǎng)絡(luò)化過程,評估促血管生成藥物療效。
五、免疫學(xué)與炎癥研究
免疫細(xì)胞活化
觀察T細(xì)胞受體(TCR)與抗原提呈細(xì)胞(APC)接觸時免疫突觸的動態(tài)組裝,結(jié)合鈣離子熒光探針監(jiān)測T細(xì)胞活化信號。
巨噬細(xì)胞極化:分析促炎(M1,如iNOS表達(dá))與抗炎(M2,如Arg-1表達(dá))表型標(biāo)志物的動態(tài)表達(dá),評估抗炎藥物療效。
自身免疫疾病模型
模擬自身抗原刺激,觀察自身反應(yīng)性T細(xì)胞(如Th17細(xì)胞)的克隆擴增及細(xì)胞因子分泌(如IL-17A)。
六、環(huán)境毒理學(xué)與細(xì)胞應(yīng)激研究
環(huán)境污染物毒性評估
通過ROS熒光探針(如DCFH-DA)量化納米顆粒、重金屬等污染物誘導(dǎo)的細(xì)胞氧化損傷,結(jié)合γH2AX焦點標(biāo)記檢測雙鏈斷裂修復(fù)動力學(xué)。
基因毒性評估:利用彗星實驗或微核分析,評估化學(xué)物質(zhì)對DNA的損傷程度。
細(xì)胞應(yīng)激響應(yīng)研究
追蹤內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激標(biāo)志物(如BiP、CHOP)的動態(tài)表達(dá),研究應(yīng)激顆粒形成機制。
自噬調(diào)控分析:利用LC3-GFP標(biāo)記物分析自噬體形成與溶酶體融合過程,評估自噬誘導(dǎo)劑/抑制劑的療效。
七、臨床前研究與轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)
疾病模型構(gòu)建
建立患者來源的腫瘤異種移植(PDX)模型或類器官模型,模擬體內(nèi)環(huán)境進(jìn)行藥物敏感性測試。
罕見病研究:利用患者iPSC分化為特定細(xì)胞類型(如運動神經(jīng)元),研究疾病發(fā)病機制及潛在治療方法。
個性化醫(yī)療
結(jié)合患者來源的細(xì)胞模型,篩選個體化治療方案(如靶向藥物、免疫治療組合),提高治療成功率。