基于细胞的检测是药物研发体系的核心技术之一。CERTUS FLEX 作为新一代微小液体处理系统,以其高精度与稳定性能显著提升细胞检测效率。本文聚焦其技术特性、应用实例与发展趋势,系统评估该系统在药物研发中的应用价值与未来潜能。
图1. ERTUS FLEX
CERTUS FLEX技术优势
1. 高精度和高速分液:具备纳升级别液体的快速、精准分配能力,支持高通量微量操作,大幅提升实验效率与通量。
2. 低死体积设计:采用特制可重复使用的微型阀门,结合注射器驱动方式,显著降低死体积,尤其适用于珍贵或有限样品。
3. 温和分液机制:通过倾斜式分液头可将细胞轻柔分配至孔壁,避免直接冲击孔底,从而提高存活率并维持形态完整。该系统还支持在现有细胞层上方进行分液而不破坏其结构。
4. 优异的成本效益:长效微型阀门无需使用一次性吸头,既减少了塑料废弃物,也降低了长期使用成本。
5. 广泛的液体兼容性:支持多种液体类型,包括高粘度液体如二甲基亚砜(DMSO)和甘油,分液过程稳定可靠。
6. 可选搅拌功能:配备磁力搅拌系统选件,确保细胞悬浮均匀,提升分液一致性与实验重复性。
7. 非接触式分液:有效防止交叉污染,保障样品纯度和实验数据的可靠性。
应用案例
案例一:微滴阵列细胞实验中的应用与性能验证
微滴阵列技术是推动细胞实验向微型化与高通量化发展的前沿方向,其核心特点包括:每孔仅需1–100个细胞(兼容干细胞与原代细胞),支持纳升级(100 nl)培养基或生物墨水的精确分配,在显微镜载玻片尺度上可同步开展700–4000组独立实验,并具备预印化合物库的能力。该平台广泛适用于2D与3D细胞培养模型,能够与现有细胞实验系统良好兼容。
在本应用中,研究人员采用 CERTUS FLEX 将 HeLa-CCL2 细胞精确分配至微滴阵列芯片。系统配备0.20/0.10 mm微型阀门(型号21769、23686,可根据实验需求选配不同尺寸或过滤器),成功实现了672个微滴的快速制备,每个微滴体积为150 nL,平均含约100个细胞。整个分配过程仅耗时52秒,展现出优异的通量与一致性。
图2. ERTUS FLEX分配细胞至微滴阵列芯片
通过显微镜对细胞分布进行计数与形态学分析,结果显示细胞在载玻片上分布均匀,绝大多数微滴内的细胞数量处于80–160个的理想区间内。培养20小时后,细胞存活率高达93±4%,其形态与常规培养条件相比未见明显差异。
这项实验充分展现了CERTUS FLEX的高速分液技巧,大幅缩短操作时间,提高了细胞存活率,使微滴高通量筛选成为可能。CERTUS FLEX 在干细胞、原代细胞等多种类型细胞中都具有应用潜力,也为个性化药物筛选和细胞模型构建以及优化提供了技术支撑。
案例二:在自动化药物敏感性筛选中的关键作用
在一项题为《Functional Testing to Characterize and Stratify PI3K Inhibitor Responses in Chronic Lymphocytic Leukemia》的研究中,CERTUS FLEX 被应用于自动化、高通量的药物敏感性筛选实验。该研究旨在通过对慢性淋巴细胞白血病(CLL)患者原代细胞进行体外药物处理,评估多种PI3K抑制剂(PI3Ki)单用或与venetoclax联用后的细胞活力变化。
图3. 泛PI3K抑制剂在idelalisib耐药/不耐受的CLL细胞中保持活性
图4. PI3K抑制剂与venetoclax具有协同作用
实验中,CERTUS FLEX 负责将单细胞悬液(25 µL/孔,含10,000个细胞)精准分配至384孔板的每个孔中,其核心贡献包括:
(1)高通量与自动化处理能力:系统成功实现了对51例患者样本的大规模处理,显著提高了实验通量和筛选效率;
(2)出色的分液精度与重复性:通过确保每孔细胞数量与液体体积的高度一致性,有效降低了实验误差,增强了数据的可靠性;
(3)标准化流程与良好扩展性:CERTUS FLEX 通过多通道并行分液与纳升级精度控制,显著加速复杂药物组合的高通量筛选进程,为单细胞药敏测试及类器官精准医疗研究提供关键技术支撑。
综上所述,CERTUS FLEX 作为该研究中的核心自动化设备,不仅大幅提升了实验效率,更以出色的分液性能确保了筛选结果的准确性与可重复性,成为高通量药物敏感性测试中不可或缺的关键工具。
应用场景与未来展望
CERTUS FLEX作为新一代精密液体处理系统,在微滴阵列制备、高通量药物筛选、细胞活性维持及复杂液体处理等关键场景中表现出优异性能,充分展示了其在现代药物研发平台的实用价值与技术优势。
该系统凭借高精度、高速和高度灵活的模块化设计,不仅能满足当前细胞水平检测对设备性能的严苛需求,还为未来新型实验模型的构建与规模化应用提供了坚实的技术基础。