在生命科学研究领域,细胞毒性和氧化应激的研究意义重大,应用极为广泛,常用的检测方法如包括MTT法、CCK8法等。然而这些传统的终点检测技术,仅在在反应结束后得到细胞增殖和细胞毒性数据结果,无法捕获和记录细胞动态变化的全过程,极易可能出现假阳性、假阴性结果数据。另外,需要耗费大量的细胞样本、试剂和时间进行条件优化和筛选,耗时费力费时费力效率低,效率不高。
来自暨南大学再生医学院教育部重点实验室的研究人员,采用 zenCell Owl实时活细胞成像分析仪进行细胞研究实验,更高效的监测细胞状态变化。

在本研究中,作者采用了德国innoME公司自主研发和生产的zenCELL owl活细胞成像分析仪进行活细胞长时间动态成像监测实验。该设备采用非侵入,无标记的实时分析方法,置于培养箱内,通过实时动态成像技术,实现自动远程监测和分析培养箱内的细胞增殖情况,24通量的设计,可同时满足监测24个样本的高通量需求,相当于在培养箱内装上了24个“透视眼”,能随时观察并记录细胞的生长变化过程,是一种高效、快速、经济的研究方式。
研究人员进行了两组实验:
第一组实验
将293T细胞以5×10⁴数量接种于24孔培养板中,分别用0μM、25μM和250μM的H₂O₂处理(每个浓度组5个复孔),置于培养箱中24小时后,更换新培养液。继而采用zenCELL owl实时活细胞成像分析仪每30min采集一次细胞图像,连续监测24小时(图1)。

图1A. 用0μM、25μM和250μM H2O2处理的293T细胞的细胞汇合度曲线
图1B. zenCELL owl系统24小时内每隔 6小时捕获一次的图像
通过数据分析及图像对比比较发现(图1),25μM的H₂O₂对293T细胞没有明显影响,细胞正常增殖,其增殖活性与对照组相同;但高浓度250μM的H₂O₂就像 “细胞杀手”,作用6小时后对细胞造成不可逆的损伤,细胞变圆脱落,细胞汇合度降低。这说明250μM的H₂O₂能够诱导293T细胞死亡,而25μM的H2O2对细胞没有明显的细胞毒性作用。实时活细胞成像分析仪能实时监测H₂O₂对293T细胞的毒性作用。
第二组实验
细胞采用的是心脏微血管内皮细胞(CMECs,Cardiac Microvascular Endothelial Cells)。从3个月大的雄性SD(Sprague-Dawley)大鼠获取CMECs心脏微血管内皮细胞,以1×10⁴个细胞的接种数量将其接种于24孔培养板中,分别用浓度为100nM、250nM、500nM 和1000nM的阿霉素(Dox)处理,24小时后更换新鲜培养基,并用zenCELL owl实时活细胞成像分析仪每隔1小时采集一次细胞图像,连续监测5天(图2)。

图2A. 用0nM、100nM、250nM、500nM和1000nM Dox处理的内皮细胞的汇合度曲线
图2B. zenCELL owl 系统60小时内每隔15小时捕获一次的图像
通过数据分析及图像对比比较发现,经过Dox处理6小时后,所有实验组细胞都停止分裂,而对照组细胞正常增殖;15小时后,实验组细胞出现细胞碎片。Dox浓度越高,CMECs细胞的密度就越低,当Dox浓度达到250nM时,细胞密度明显下降。也就是说250nM及以上剂量的Dox能够诱导CMECs的细胞毒性作用。这也充分验证了实时活细胞成像分析仪能有效监测Dox对CMECs细胞的毒性。
这项研究通过实时活细胞成像分析仪观察和分析了H₂O₂在293T细胞中诱导的氧化应激细胞毒性作用和Dox在CMECs中诱导的细胞毒性作用。研究结果表明,zenCELL owl实时活细胞成像分析仪在培养箱内同时原位监测24个细胞样本,捕捉的图像和每个视野里的细胞密度匹配度高,可通过分组对比细胞增殖和密度差异,定量分析细胞毒性。之前也有研究表明,实时活细胞成像分析仪分析麦冬皂苷D对H9C2心肌细胞增殖的结果,和CCK8法得出的结果一致。所以,实时活细胞成像分析仪在细胞毒性分析方面既可行又可靠。
更多资讯请访问文献全文链接:http://www.icj-e.org/download/ICJE-8-8-340-344.pdf
德国InnoME公司zenCELL owl实时活细胞成像分析分析仪,基于无标记、非侵入方法,原位记录细胞实时生长和定量的分析数据。
* 体积小:培养箱内对活细胞连续长时间动态成像和分析
* 通量高:24通道独立成像(24组镜头/相机/光源),便于分组对比实验
* 性能稳:无移动部件,无复位误差,无脱焦现象,无大量产热,无需风扇散热,无细菌污染,耐温耐腐蚀
* 应用广泛
* 提供高质量图像、视频、细胞数量/汇合度数据、以及增值曲线等
* 实现长时间动态监测和分析:细胞增殖/增殖抑制、细胞划痕愈合/迁移/侵袭/趋化、细胞吞噬/杀伤/融合/黏附、病毒/细菌侵染细胞、细胞毒性、细胞凋亡、干细胞分化、血管细胞形成、神经突触形成和发育、胚胎细胞分裂、心肌细胞搏动、鞭毛细胞的运动、细胞微环境、类器官/3D肿瘤球等,以及优化细胞培养条件
* 广泛用于细胞药化实验/药物研发/筛选,肿瘤与癌症研究,干细胞与再生医学,神经科学与神经退行性疾病,感染与宿主-病原体互作,免疫学与细胞治疗,毒理学,食品科学,环境科学,生物材料 & 医疗器械领域,化妆品 & 功效原料评价等领域,以及细胞培养工艺/培养基等培养条件的优化等。
