上海铭博生物实验室许多科学研究人员通过---洞悉细胞成像的奥秘

许多科学研究人员通过加入特定化合物刺激细胞后继而来观察细胞的 2D 或 3D 结构变化，借此来阐释复杂的细胞内信号通路变化。科学研究者利用新的细胞成像和分析技术，大大提升了他们对未知领域的理解水平。 拥有一台低成本、率、高通量检测分析仪器，例如 ImageXpress® 细胞成像分析系统，研究人员能够更好了解细胞在不同条件下差异以及变化， 加深对其了解的程度、加速研究的进程。此手册作为一本有效的工具将给你带来一些新的思路，能够更好地理解并有效运用复杂的成像模式。

透射光模式进行细胞计数

无标记细胞计数可广泛地应用于多种细胞生物学相关检测领域，如监测细胞数量、增殖、健康度、汇合度和细胞毒性等。这种技术的应用需要仪器具有全自动透射光 (TL) 成像功能，以及软件具有的图像分割、运算能力，用于评估细胞的各种反应所导致的形态变化。在这里，我们演示了如何使用透射光系统准确地分割和量化未标记的细胞。

优势

• 无需任何荧光染料进行标记，可以获得一致的细胞计数结果
• 软件内预制各种算法可以针对各种不同类型细胞计算
• 定量细胞数目用于评估各种不同细胞反应和状态的变化

基于 TL 细胞分割和计数模块，比较不同方法对 HeLa 和 CHO 细胞的总细胞计数差别，从 20,000个细胞 / 孔开始，细胞的浓度稀释比例 1∶2
 

使用自动细胞成像系统进行细胞毒性评价和细胞活 / 死测定

细胞活 / 死测定被广泛应用于各种研究领域，包括各种化合物的细胞毒性作用、 实验处理或基因表达变化的研究。自动细胞成像和分析系统提供了一种评价细胞活性和细胞死亡的好方法。在本篇应用文献中，我们介绍了使用 ImageXpress® Pico 自动细胞成像系统以及 CellReporterXpress 自动图像采集和分析软件对 EarlyToxTM Live/Dead检测试剂处理的细胞进行成像。

优势

• 利用一种免洗实验方法来测定细胞活性
• 准确定量活细胞或死细胞
• 通过预设分析模块快速获得相关统计学结果

阴性对照细胞和 0.1 μM 十字孢碱处理的细胞图像。左侧： Hoechst 核染色 ( 蓝色 )、Calcein AM 染
色 ( 绿色 ) 和 EthD-III 染色 ( 红色 ) 的 HeLa 细胞 ，10x 采集到的图像； 右侧： 分析识别结果展示了
绿色的活细胞核和红色的死细胞核

利用自动成像系统检测细胞自噬

细胞的自噬是一个高度调控的过程，针对细胞的各种应激反应，如营养缺乏、病毒感染
和遗传毒性等，此过程可以降解和去除各种受损的蛋白质和细胞器。 已经确认自噬过程 的失调与各种神经退行性疾病和癌症发病过程的相关性，针对这一过程的不同阶段的新 的治疗手段的研究，成为新型治疗药物研发的一个方向。 这里，我们展示出自动化成像 系统可利用其、、可靠的手段，来筛选和探索不同化合物的效应结果。

优势

• 简化流程，评估各种化合物针对自噬过程影响
• 早期药物研发阶段，针对自噬过程找到有效治疗手段

自噬过程成像分析。左侧: Chloroquine 对 PC12 细胞进行处理， 24 小时后使用 Cyto-ID 自噬检测试剂盒，MitoTracker 染料和 Hoechst 染料进行染色，图像分析利用 ImageXpress® Nano 自动细胞成像分析系统， 40x 物镜，自噬颗粒 ( 绿色 )，线粒体 ( 红色 )，细胞核 ( 蓝色 )； 右侧: 软件颗粒度分析模块进行分析后，标记自噬细胞颗粒和细胞核

细胞自噬检测。 使用 Chloroquine 对 PC12 细胞进行处理，24 小时后使用 Cyto-ID 自噬检测试剂盒染色，利用全自动细胞成像分析系统ImageXpress® Nano 进行成像分析， 20x 倍物镜情况下，图像显示自噬颗粒标记为绿色，核标记为蓝色

化合物对自噬影响。 我们利用浓度效应学曲线评价细胞的自噬效果，主要进行颗粒度数目评估，三种不同化合物，其中包括 Chloroquine ( 红色 )，Verapamil ( 绿色 ) 和 Amiodarone ( 蓝色 )

看如何利用自动细胞成像系统评价线

粒体完整性和膜电位变化线粒体功能作为细胞健康度评价的关键指标，可以通过检测其膜电位变化情况
获得相应数据。阳离子荧光染料是用于线粒体膜电位评估的有效工具。这里，我们利用ImageXpress®Pico 自动细胞成像系统和 CellReporterXpress 软件来评价线粒体膜电位变化。

抗癌药物的表型特征

发现和评价抗癌手段是比较热门的研究领域，其中包括了基于细胞的模型的新药的研发和筛选、药效的比较以及对机制的深入理解。对比与基于靶标的传统药物筛选过程，表征型方式进行新药物研发已被证明更具优势。在这里，我们利用自动化细胞成像系统特点及优势，呈现了一种更加简便、有效的方法，可用于监测和分析抗癌化合物的效果。

多参数下进行细胞表型的评估

自动细胞成像是一种分析化合物对包括细胞形态、活力和标志物表达在内的细胞表型的影响的有效方法。这里，我们将展示 ImageXpress® Pico 自动细胞成像系统和CellReporterXpress 自动成像分析软件如何应用于化合物影响的表型分析。成像和分析方法可提供工具来鉴定细胞活力、细胞形态、细胞黏附和伸展、细胞骨架完整性和线粒体膜电位等多种参数。

智能型的延时成像方式

提高了活细胞成像分析的水平一段特定时间内监测细胞活性的变化，优势在于可为细胞生物学研究人员提供了更多检测分析的手段。对于常规的基于细胞的检测筛选系统，我们仅需要在特点时间终止并以终点法的方式检测其结果即可。高内涵延时成像分析功能，可同时用于获得并分析多个反应的动力学过程，监测细胞增殖或死亡。这里，我们利用 ImageXpress Micro系统进行相应评价。

低吸附微孔板中进行 3D 细胞的培养以及自动化分析过程

3D 细胞培养模式较传统的单层细胞培养模式能够更加真实地反应出细胞相互作用和化合物筛选过程中其生理变化的过程。采用手动操作进行相应检测分析会复杂而繁琐，而且随着样品量增加变得越来越困难。自动化系统能够以更加、更高通量的方式进行 3D 细胞成像分析。这里，我们展示使用 ultra-low attachment (ULA) 微孔板来促进细胞聚集成 3D 细胞球 ，利用 ImageXpress Micro Confocal 系统可用来测量和确认球体大小以及一致性， 加快数据的采集和分析。