CellAnalyzer智能荧光显微细胞观察动态分析设备的应用场景如下:
一、药物研发与毒性评估
药物筛选与疗效验证
高通量药物筛选:兼容96/384孔板,支持数千种化合物的自动化成像与数据分析,快速识别活性分子。例如,锐博生物与GE医疗合作,利用IN Cell Analyzer 6500HS平台加速核酸药物研发,实现从微克到数百克级核酸产品的生产与筛选。
药物作用机制研究:通过荧光标记技术(如GFP标签受体、钙离子通道指示剂),实时监测药物对细胞信号通路(如AKT1存活信号、Rac1转移信号)的调控作用。
毒性评估:量化药物处理后细胞存活率、形态变化(如细胞收缩、膜起泡)及凋亡标志物(如Caspase-3、膜联蛋白V)表达,生成剂量-效应曲线(IC50)。
耐药性研究
长期监测肿瘤细胞在药物压力下的适应性变化,揭示耐药机制(如受体表达上调、信号通路代偿激活)。
二、肿瘤生物学研究
肿瘤异质性分析
利用多色荧光标记区分肿瘤干细胞(如Oct-4阳性)、增殖细胞(如BrdU掺入)及免疫浸润细胞(如CD8+ T细胞),解析肿瘤微环境组成。
克隆形成实验:通过整孔成像技术(如IN Cell Analyzer 2000的96孔板整孔成像),分析肿瘤细胞克隆形成能力及药物抑制效果。
转移机制探索
模拟血液流动条件,观察循环肿瘤细胞(CTC)的黏附、外渗及远处器官定植过程,结合3D成像技术(如IN Cell Analyzer 6500HS的Z轴非对称扫描)重建肿瘤转移路径。
三、神经科学与退行性疾病研究
神经元网络形成
追踪神经元突触生长、树突棘动态及神经环路连接,模型阿尔茨海默病等疾病的突触丢失。例如,利用IN Cell Investigator软件分析神经突生长长度、分支点数量等参数。
斑马鱼胚胎模型:通过大芯片CCD相机和2×物镜,对96孔板中斑马鱼胚胎进行整孔成像,短时间内获取大量活体图像,研究神经发育毒性。
蛋白质聚集监测
利用FRET技术检测β-淀粉样蛋白、tau蛋白的异常聚集,结合时间序列分析揭示聚集动力学特征。
四、干细胞与再生医学
干细胞分化监测
通过Oct4、Sox2等标记物实时监测干细胞向特定谱系(如神经元、心肌细胞)分化的过程,结合3D成像技术观察类器官形态发生。
类器官形成分析:追踪3D培养条件下类器官的细胞排列、极性建立及功能成熟(如肠类器官的绒毛结构形成)。
组织工程与修复
分析干细胞在生物材料支架上的黏附、增殖及分化行为,优化支架设计(如孔隙率、表面化学修饰)。
血管新生研究:利用荧光标记的内皮细胞追踪血管芽形成、分支及网络化过程,评估促血管生成药物疗效。
五、免疫学与炎症研究
免疫细胞活化
观察T细胞受体(TCR)与抗原提呈细胞(APC)接触时免疫突触的动态组装,结合钙离子荧光探针监测T细胞活化信号。
巨噬细胞极化:分析促炎(M1,如iNOS表达)与抗炎(M2,如Arg-1表达)表型标志物的动态表达,评估抗炎药物疗效。
自身免疫疾病模型
模拟自身抗原刺激,观察自身反应性T细胞(如Th17细胞)的克隆扩增及细胞因子分泌(如IL-17A)。
六、环境毒理学与细胞应激研究
环境污染物毒性评估
通过ROS荧光探针(如DCFH-DA)量化纳米颗粒、重金属等污染物诱导的细胞氧化损伤,结合γH2AX焦点标记检测双链断裂修复动力学。
基因毒性评估:利用彗星实验或微核分析,评估化学物质对DNA的损伤程度。
细胞应激响应研究
追踪内质网应激标志物(如BiP、CHOP)的动态表达,研究应激颗粒形成机制。
自噬调控分析:利用LC3-GFP标记物分析自噬体形成与溶酶体融合过程,评估自噬诱导剂/抑制剂的疗效。
七、临床前研究与转化医学
疾病模型构建
建立患者来源的肿瘤异种移植(PDX)模型或类器官模型,模拟体内环境进行药物敏感性测试。
罕见病研究:利用患者iPSC分化为特定细胞类型(如运动神经元),研究疾病发病机制及潜在治疗方法。
个性化医疗
结合患者来源的细胞模型,筛选个体化治疗方案(如靶向药物、免疫治疗组合),提高治疗成功率。