高通量細胞形變力學(xué)特性測試分析系統(tǒng)該系統(tǒng)是一套基于微流控流體壓力梯度的、在倒置顯微鏡的擴展起來的、集成流式細胞儀特性、熒光檢測模塊、溫控模 塊、高速成像和數(shù)據(jù)采集分析軟件的高通量單細胞實時形變測量和單細胞力學(xué)性質(zhì)分析系統(tǒng)。一種以流式細胞儀的速度檢測單個細胞形態(tài)和力學(xué)性質(zhì)的技術(shù)！
細胞被泵送通過微流控芯片。 每個細胞都被實時拍攝、分析和成像存儲。 此外，非破壞性的力量應(yīng)用于細胞，提供一

高通量細胞形變力學(xué)特性測試分析系統(tǒng)

 

來自德國的高通量單細胞形變測量分析系統(tǒng)

 

 

該系統(tǒng)是一套基于微流控流體壓力梯度的、在倒置顯微鏡的擴展起來的、集成流式細胞儀特性、熒光檢測模塊、溫控模 塊、高速成像和數(shù)據(jù)采集分析軟件的高通量單細胞實時形變測量和單細胞力學(xué)性質(zhì)分析系統(tǒng)。
     是一種以流式細胞儀的速度檢測單個細胞形態(tài)和力學(xué)性質(zhì)的技術(shù)！
細胞被泵送通過微流控芯片。 每個細胞都被實時拍攝、分析和成像存儲。 此外，非破壞性的力量應(yīng)用于細胞，提供一種方便，穩(wěn)健和高通量的技術(shù)進行生物標志物的檢測，可用于基礎(chǔ)科學(xué)和臨床研究。

探索細胞的物理特性作為生物標志物,可以將非破壞性的力量應(yīng)用于細胞或珠子，并觀察它們的變形。 這允許研究對物理壓力的特定機械響應(yīng)。

優(yōu)勢亮點：

• 機械力學(xué)作為一種新的生物標志物--溫和無損傷
• 無標記
• 非破壞性的力量
• 高速測量單個細胞的形變、亮度、楊氏模量等
• 細胞機械特性測量高通量（1000細胞/秒）
• 配有高速成像、熒光檢測、溫控模塊
• 不需要細胞分離/純化
• 文獻量大、級別高文章達數(shù)十篇

 

 

成像

每個細胞被同時拍照、分析和儲存。 這允許通過它們的光學(xué)特性來找到小亞群或區(qū)分細胞。 另外可以研究像表面拓撲或細胞對光的衰減的形態(tài)特性。

• 每個獲取圖像的存儲
• 快速訪問細胞大小和形態(tài)

 

流式細胞技術(shù)

 

細胞通過微流通道時,提取細胞變形、亮度和大小等參數(shù)，同時。 這允許實時地研究細胞屬性。

• 可溫控和熒光檢測

  實時變形細胞計數(shù)和同時熒光檢測：
  熒光模塊使得該系統(tǒng)不再只是附加了一個額外的細胞力學(xué)檢測通道的流式細胞儀。它成為了生命科學(xué)實驗室的得力工具 - 提供了更多視角來解決科學(xué)問題。在生物學(xué)研究中通常使用熒光流式細胞儀來鑒定和定量細胞和細胞過程。使該系統(tǒng)集熒光流式細胞儀和實時變形的優(yōu)點于一身，形成了實時熒光形變細胞儀。光片激發(fā)設(shè)計可實現(xiàn)三通道1D熒光成像。除了所有實時變形參數(shù)外，系統(tǒng)還會分析熒光信號實時得到峰圖，速度可達每秒1000個細胞。也可在實驗后處理保存的原始熒光數(shù)據(jù)，以針對特定的問題和需 求修改處理方法。
  1)根據(jù)表面marker鑒定血細胞：
  熒光模塊可檢測和鑒定同一樣品中的三種不同熒光。利用標記的表面熒光蛋白可同時實現(xiàn)細胞鑒定和力學(xué)性質(zhì)及形態(tài)性質(zhì)測量。 下圖為 G-CSF動員的外周血樣品細胞群體。 標記后的細胞表面markers CD3-FITC (T-cells)， CD34-PE (造血干細胞)和CD14-APC(單核細胞)熒光強度檢測 揭示了各細胞類型所具有的不同力學(xué)性質(zhì)。 
  2)一維熒光成像：
  熒光模塊在激發(fā)光路徑中產(chǎn)生一束受限光片，穿過流道，細胞會經(jīng)過一束很窄的激發(fā)光幕。這樣可以進行1D熒光成像，例如可用于解析沿流動方向的熒光標記結(jié)構(gòu)的側(cè)向分布。檢測到的熒光峰值帶有很多重要信息。熒光標記的胞內(nèi)結(jié)構(gòu)（如細胞核）會顯示窄峰，而胞質(zhì)會顯示出更寬的峰。不同分裂期細胞中標記的組蛋白也會呈現(xiàn)出不同的峰圖. 
  加熱模塊 - 溫度控制
  
  加熱模塊實現(xiàn)了生理溫度下的測量。加熱模塊帶有一個300 W的加熱器和幾個靜默通風(fēng)機來有效混合熱空氣?？拷鼧悠诽幱幸粋€傳感器和一個控制單元，用以地將溫度控制在所需值。系統(tǒng)的空氣循環(huán)系統(tǒng)非常高效，當進行開放操作（如更換樣品）后可以迅速恢復(fù)溫度。 
  高速攝像
  
  該成像模塊是款高速明場攝像顯微鏡,使用同步化微秒高強度LED光源減輕運動模糊,可進行極慢運動攝影.每秒可記錄500幅全幀圖像或10000幀小區(qū)域圖像

  典型應(yīng)用:

  
  1)檢測細胞骨架改變：
  通過力學(xué)分析可量化細胞骨架的變化。使用松胞素D抑制微絲會導(dǎo)致較大的形變，降低HL60細胞的剛度。有些細胞可通過亮度和大小等圖像性質(zhì)區(qū)分。這就可對全血樣本中的紅細胞、血小板甚至白細胞亞群進行鑒定和進一步研究，無需進行標記和純化。
  2)研究既往條件效應(yīng)
  以前研究，通常使用跨膜蛋白CD34來鑒定原代人外周造血干細胞(HSCs)。下圖比較了從骨髓得到的CD34+ 細胞和粒細胞集落刺激因子(G-CSF)動員的外周血CD34+細胞，結(jié)果發(fā)現(xiàn)外周血HSCs比骨髓HSCs更硬。 
  3)解析中性粒細胞激活動力學(xué)
  高測量速度和快速樣品制備的特點使得觀察動力學(xué)過程成為可能。下圖為中性粒細胞暴露于fMLP后力學(xué)性質(zhì)的改變。一些細菌會釋放fMLP三肽，是一種感染信號，會激活免疫系統(tǒng)細胞。 
  3)解析中性粒細胞激活動力學(xué)