细胞分析研究新突破
浏览次数:789 发布日期:2013-6-8
来源:东南科仪
细胞分析研究新突破
将小型标准设计集成到现有的工作流程中
关键词:细胞分析、微孔板、96/384/1536孔板、悬浮细胞
细胞基础研究为正常及病理的人体生物过程中提供日益精准的模型,是生命科学及药物研发领域最基本及不可替代的工具。但是,这样的工具往往受到很多限制。当尖端的实验方式使实验只需少量的细胞和试剂时,研究者们即可冲破细胞基础实验的主要障碍。
挑战源于有限的珍贵细胞株。受微孔板规格的限制,细胞很快会消耗殆尽。由于费用昂贵,原代细胞或人体组织细胞iPS(诱导多能性干细胞)如心肌细胞、肝细胞、神经细胞等还未能以高通量的方式广泛应用。
虽然孔板有多种规格可有效而简便的在各种实验条件下运用,但是,悬浮细胞、半悬浮细胞或某些情况下的贴壁细胞的高通量试验方法在使用96孔板、384孔板及1536孔板时仍多有限制。悬浮细胞很容易在重复的冲洗步骤中被洗掉,如U-937细胞株或PBMCs用于细胞基础实验时是很具有挑战性的。
冲破限制
Curiox生物系统目前推出的生物检测平台可提供的微量溶液/细胞应用的解决方案。DropArray系统可使微量细胞基础实验方法简便的整合到日常实验室中。
微量细胞基础实验的一个关键好处是:完成一个实验要求的细胞及试剂体积可按比例缩减。运用标准的液体分配设备,DropArray微孔板只需100个细胞。细胞样本吸附在96孔或384孔平坦的亲水性阵列里,而孔板的表面是疏水性的。
DropArray清洗工作站可自动完成轻柔洗涤的程序。孔板被放置于清洗工作站系统中的一个液密腔内,水洗缓冲液会自动启用。工作站轻柔低速的振动降低了细胞的损失。
正是这些关键功能,使贴壁、弱附着、甚至未贴壁细胞得以在长期的孵化操作中避免了蒸发的风险。每个数据点的细胞和试剂的消耗量减少至少3至10倍。
细胞及试剂低消耗
衍生的iPS细胞如肝细胞,心肌细胞,神经细胞等,在很多实验中的需求日益增加。然而,这些细胞的高成本使其在广泛的新药开发或检测中受到限制。而DropArray孔板的诞生,实现了细胞和试剂的低消耗,并确保洗涤过程中无细胞损失。
常规的384孔板与DropArray孔板比较,细胞和试剂量的差异是相当大的。通常,常规系统的384孔板需使用9000μL介质,而DropArray系统仅需900μL。
洗涤过程中的细胞无损失
在洗涤步骤中,由于以高通量的方式运行致使细胞损耗很大,非贴壁或半粘附的细胞测定实验很难进行。DropArray自动清洗工作站以温和的、低速的液体交换进行洗板,不会分离细胞。它允许半贴壁细胞和悬浮细胞以与贴壁细胞完全相同的方式实验,以最小的样品丢失为前提进行高通量处理。
以细胞外蛋白- 蛋白相互作用吸附试验为例,DropArray孔板经过4次自动洗涤后的细胞保留量相当于用一个标准的384孔板经过16次手动洗涤后的细胞保留量(转染HNT或者OPCML的COS7细胞经固定后,与NEGR1-hFc蛋白共同孵育。然后将用antihuman AF488(绿色)将细胞染色后再洗涤,再在IN Cell Analyzer2000(GE Healthcare公司)上扫描。)。
用相同的试剂在一个标准的384孔板(极光,布鲁克斯自动化)上进行转染和染色,并在一个DropArray孔板的侧端比较两种形式。Hoechst染色(蓝色)的原子核在两个板格式显示相同的细胞密度。比例尺=70微米。有图片可显示出从所取的图像定量所得的绿色通道的平均强度。
使用三种不同的细胞类型,同等强度值时看到NEGR1 HFC与细胞结合时表达了三种不同的表达结构,这三种结构均由已知的NEGR1的结合方式产生。从标准的384孔板中所产生的相同的值,仅限于贴壁的细胞(COS7),而弱粘附(293T)和悬浮细胞,则无法保留在经过洗涤步骤的标准384孔板上。
结论
Curiox DropArray平台可使研究者们以低细胞损耗及低成本使用珍贵或稀有的细胞进行细胞分析。DropArray适合用于贴壁,半贴壁和悬浮细胞。从长远来看,通过应用“密封液”实现板孵化无边缘效应及蒸发量最小化。研究人员终于能够在低成本及低细胞损耗的情况下运行基于细胞的生物学检测。