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基于Cytation平台的细胞多功能检测与成像应用场景解析

2025-10-29     来源:安捷伦科技     点击次数:37

在浩瀚的科研征途上，每一次突破都离不开精确的数据与创新的工具，2013 年，安捷伦 BioTek 带着革新的使命，推出了 Cytation 系列第一代明星产品——Cytation™3 细胞成像多功能检测系统，它不仅仅是一台仪器，更是微孔板检测领域的一次深刻变革。至今为止，安捷伦 BioTek 已经陆续推出了多款 Cytation 旗舰产品，由于 Cytation 独一无二的设计理念，它们已然成为全球各地众多科研工作者的科研新利器，被亲切的称为“放在桌面的全能细胞实验室”，真正的一站式细胞检测与成像分析解决方案。

是什么让 Cytation 如此不同？毫无疑问，是其双平台设计的突破创意。

Cytation将微孔板检测与自动化成像完美结合，不仅打破了传统微孔板检测设备的局限，还让实验结果更加客观、数据获取效率倍增，同时优化资源配置，为科学家的实验设计开辟了新的大门。
图 1：Cytation 双平台设计，既可以获得高质量图像，又能获得定量数据。

为什么要选择微孔板检测和自动化成像结合？

优势：更客观的实验结果

首先，细胞水平的实验，微孔板光信号检测和成像检测各自具有局限性。

一定有很多小伙伴有过这样的经验：使用荧光酶标仪检测 GFP 转染的细胞样本，为什么我显微镜下能看出荧光信号多少的差异，酶标仪却无法读出显著差异？那是因为，使用酶标仪方法进行定量分析时，只有当信号高于一定阈值，数据结果才可信；相反，如果是悬浮细胞体系，或者细胞呈现层叠生长，使用酶标仪的荧光或者发光检测，则更为合适。
图 2：酶标仪和成像系统在不同信号样本量的条件下准确检测窗口各自具有局限性。使用 Cytation 双平台微孔板检测的设计，能够无死角的获得不同类型的样本定量数据。

其次，从实验原理和实验目的的角度出发，哪怕相同的实验目的，不同的实验方法都有可能产生不同的结果偏差，因此，从严谨的科学态度出发，不仅需要根据样品的特征选择合适的检测模式，有时往往需要结合不同实验方法联合评价，从而验证科学假说和实验结果。最典型的应用领域，便是大家熟知的细胞健康实验。

早在 2013 年，便有研究者对比了采用不同的细胞毒性评价方法评估抗肿瘤化合物作用效果的差异（A Simple High-Content Cell Cycle Assay Reveals Frequent Discrepancies between Cell Number and ATP and MTS Proliferation Assays），研究者选择了三种评估细胞增殖的方法：
  1. 通过细胞内脱氢酶代谢为四唑盐类吸收光法 MTT，MTS, XTS;
  2. 基于活细胞 ATP 测定的化学发光法如 CellTiter-Glo (Promega)；
  3. 基于细胞核染色的成像计数法。
研究结果表明，在大多数情况下，这三种不同的方法测定的结果与实际结果都是一致的，但针对一些特定的化合物/毒素，这些检测得到的结果可能与实际状态并不吻合，特别是在细胞周期过程中。

例如，一些特殊化合物能够改变细胞周期过程和细胞大小，但并没有改变细胞质中的 ATP 浓度， 因此利用检测 ATP 的方法测定出的结果与化合物实际的状态不相符。
图 3：大部分药物处理后，MTS、ATP 和细胞计数方法结果都基本吻合，但被以上 6 个化合物处理后，EC50（A）和 Emax 差异都比较大。PD901：MEK 激酶抑制剂，使得细胞周期处于 G1/S 期，2N DNA。Paclitaxel：抗有丝分裂药物，导致有丝分裂阻滞，4N   DNA。VX-680：Aurora  激酶抑制剂，引起细胞核内复制，8N  DNA。Etoposide：拓扑异构酶 II 抑制剂，使得细胞处于 sub-G1 期，4N DNA。Gemcitabine：抑制 DNA 合成，使得细胞处于 S 期。BI-2536：PLK1 抑制剂，4N DNA。

微孔板水平的细胞健康评价，主流的实验方法包括成像法和多功能酶标仪法。不同的实验方法检测的毒性靶标或者目的都不同，因此，如果要获得更客观的实验结果，往往需要选择不同的实验方法进行验证。而 Cytation 的双平台的设计，正好便于科研工作者开展此类研究设计。
图 4：微孔板水平的毒性评价，属于细胞健康评价的重点内容，Cytation 独特的双系统为研究者提供多种选择。

优势：更高效的实验数据获取

Cytation 系列产品均带有高效的成像光路设计与高通量样本管理，支持 6-384 孔板的数据和图像获取，让数据采集速度飞跃提升，节省科研工作者的宝贵时间，加速科研进程。
图：Cytation&Gen5 的数据获取和管理平台支持高通量数据获取，多模式数据联合检测及处理，多维度矩阵结果输出以及多种曲线拟合和数据分析管理。

基于这样的设计，在特定的应用场景下，研究者可以使用一份样本，在 Cytation 上获得多种不同的检测方法下的实验结果。

比如常见的细胞 ROS 检测，如果使用 DCFH-DA 探针法，可以快速通过酶标仪荧光强度获得样本的 ROS 数据结果，同时，可以通过成像模式检测细胞状态和数量，以及包内荧光信号分布等。

除了传统的方法，当下开发的新型光敏感探针，可以更精确的定量细胞内的 ROS 产生，而 Cytation 的独一无二的双光路设计，为此类探针的应用提供了完美的检测系统。详情可见此前推文（突破传统：Cytation 多模式平台在光敏剂抗氧化活性检测中的新应用​）。
图：Cytation5 的成像模块记录细胞内 ROS 的分布及细胞状态和数量，酶标仪模块动态定量检测 ROS 的信号强度变化。（Park Y H, Broyles H V, He S, et al. J]. Investigative Ophthalmology & Visual Science, 2016, 57(2).

优势：更合理的资源配置

Cytation 将两套检测平台有机整合在一套小巧的空间内，每套系统又有独立专业的定制光路，加上强大的功能拓展，从硬件到软件实现用户定制化分析方案，实现资源最大化利用，从真正意义上实现“放在桌面的全能细胞实验室”。

Cytation 具有多种检测模式，在一台设备内涵盖宽场透射光成像，荧光成像，激光共聚焦成像，活细胞环境控制，吸收光，荧光，发光，时间分辨荧光多模式测定等使用场景，这一特点使得用户无需辗转于多个实验室或者多台仪器，改变了传统体外实验的应用流程，极大节约了设备使用时间和成本。
图 5：Cytation5 改变传统体外实验设计和应用流程

更多 Cytation 的硬件&软件优势
  1. 兼具硬件激光聚焦及图像聚焦
  2. 便捷的常氧/缺氧气体控制
  3. 可实现 X,Y,Z,T,λ,M 多维度成像
  4. 从图像获取到数据输出的一站式高内涵图像分析软件
  5. 可对接微孔板储板器，智能培养箱等自动化拓展
  6. 操作简便，易学上手
Cytation无以伦比的应用全景图

图6：基于Cytation的硬件及软件设计特点

Cytation可以支持非常全面而广泛的应用场景，涵盖了分子水平到整体动物水平的多角度应用，更重要的是，科研工作者可根据自身的实验设计和需要，定制化实验方案，正因如此，全球数以万计的科研人员已经选择了Cytation系列产品。

相关产品：
Cytation 5 细胞成像多功能微孔板检测系统
Cytation 7 细胞成像多功能微孔板检测系统
Cytation C10 共聚焦微孔板成像检测系统
Cytation 1 细胞成像多功能微孔板检测系统
 
关于安捷伦细胞分析

安捷伦细胞分析平台包括xCELLigence RTCA实时细胞分析仪、NovoCyte系列流式细胞仪、Seahorse能量代谢分析仪以及Synergy系列微孔板检测仪和Cytation 系列（共聚焦）细胞成像多功能微孔板检测仪。安捷伦细胞分析平台聚焦基础科研与细胞与基因治疗产品的开发全流程，作为适配新一代疗法的强大分析工具，提供多方位的细胞效力检测和深度的细胞分析，并致力于研发、生产质控以及临床的全方位检测与分析方案开发。
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