CellAnalyzer智能熒光顯微細胞觀察動態(tài)分析設備的應用場景如下:
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,支持數(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:通過熒光標記技術(如GFP標簽受體、鈣離子通道指示劑),實時監(jiān)測藥物對細胞信號通路(如AKT1存活信號、Rac1轉移信號)的調(diào)控作用。
毒性評估:量化藥物處理后細胞存活率、形態(tài)變化(如細胞收縮、膜起泡)及凋亡標志物(如Caspase-3、膜聯(lián)蛋白V)表達,生成劑量-效應曲線(IC50)。
耐藥性研究
長期監(jiān)測腫瘤細胞在藥物壓力下的適應性變化,揭示耐藥機制(如受體表達上調(diào)、信號通路代償激活)。
二、腫瘤生物學研究
腫瘤異質(zhì)性分析
利用多色熒光標記區(qū)分腫瘤干細胞(如Oct-4陽性)、增殖細胞(如BrdU摻入)及免疫浸潤細胞(如CD8+ T細胞),解析腫瘤微環(huán)境組成。
克隆形成實驗:通過整孔成像技術(如IN Cell Analyzer 2000的96孔板整孔成像),分析腫瘤細胞克隆形成能力及藥物抑制效果。
轉移機制探索
模擬血液流動條件,觀察循環(huán)腫瘤細胞(CTC)的黏附、外滲及遠處器官定植過程,結合3D成像技術(如IN Cell Analyzer 6500HS的Z軸非對稱掃描)重建腫瘤轉移路徑。
三、神經(jīng)科學與退行性疾病研究
神經(jīng)元網(wǎng)絡形成
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技術檢測β-淀粉樣蛋白、tau蛋白的異常聚集,結合時間序列分析揭示聚集動力學特征。
四、干細胞與再生醫(yī)學
干細胞分化監(jiān)測
通過Oct4、Sox2等標記物實時監(jiān)測干細胞向特定譜系(如神經(jīng)元、心肌細胞)分化的過程,結合3D成像技術觀察類器官形態(tài)發(fā)生。
類器官形成分析:追蹤3D培養(yǎng)條件下類器官的細胞排列、極性建立及功能成熟(如腸類器官的絨毛結構形成)。
組織工程與修復
分析干細胞在生物材料支架上的黏附、增殖及分化行為,優(yōu)化支架設計(如孔隙率、表面化學修飾)。
血管新生研究:利用熒光標記的內(nèi)皮細胞追蹤血管芽形成、分支及網(wǎng)絡化過程,評估促血管生成藥物療效。
五、免疫學與炎癥研究
免疫細胞活化
觀察T細胞受體(TCR)與抗原提呈細胞(APC)接觸時免疫突觸的動態(tài)組裝,結合鈣離子熒光探針監(jiān)測T細胞活化信號。
巨噬細胞極化:分析促炎(M1,如iNOS表達)與抗炎(M2,如Arg-1表達)表型標志物的動態(tài)表達,評估抗炎藥物療效。
自身免疫疾病模型
模擬自身抗原刺激,觀察自身反應性T細胞(如Th17細胞)的克隆擴增及細胞因子分泌(如IL-17A)。
六、環(huán)境毒理學與細胞應激研究
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的細胞氧化損傷,結合γH2AX焦點標記檢測雙鏈斷裂修復動力學。
基因毒性評估:利用彗星實驗或微核分析,評估化學物質(zhì)對DNA的損傷程度。
細胞應激響應研究
追蹤內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應激標志物(如BiP、CHOP)的動態(tài)表達,研究應激顆粒形成機制。
自噬調(diào)控分析:利用LC3-GFP標記物分析自噬體形成與溶酶體融合過程,評估自噬誘導劑/抑制劑的療效。
七、臨床前研究與轉化醫(yī)學
疾病模型構建
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)境進行藥物敏感性測試。
罕見病研究:利用患者iPSC分化為特定細胞類型(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
結合患者來源的細胞模型,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。