过继性免疫疗法（adoptive cell therapy, ACT）是采集自体或异体的免疫效应细胞（如T细胞、巨噬细胞和自然杀伤细胞NK），在体外经工程化改造和扩增等处理后再重新回输到患者体内，靶向清除肿瘤细胞。
 
现有临床结果表明，该疗法在血液瘤治疗中表现优秀，但实体瘤受免疫屏障、肿瘤异质性及肿瘤微环境影响，传统单靶点改造疗效非常受限，需要构建更复杂的多功能效应细胞。
 
M1型巨噬细胞，作为一种常用的效应细胞，具备直接吞噬、杀伤肿瘤细胞的核心能力，是实体瘤细胞治疗的重要研究方向。因此，实时、动态、定量监测巨噬细胞对肿瘤细胞的吞噬、杀伤实验全过程，有效评估巨噬细胞的功能稳定性与抗肿瘤活性，是细胞疗法有效验证、细胞工程优化及药物筛选的核心实验环节。  
目前实验室用于巨噬细胞吞噬/杀伤检测的方法主要分为传统显微镜观测、流式细胞术以及活细胞动态成像监测，各类方法核心指标对比如下：
 

方法	显微镜观察拍照	流式细胞术	活细胞动态成像
检测原理	染色后，光学成像计数	荧光标记，基于细胞的分群定量吞噬比例	无标记明场光学成像
观测模式	涂片后镜检	终点检测 获取实验最终结果	全程连续动态实时监测
数据获取	人工寻找视野 手动对焦拍照	消化、重悬细胞 破坏细胞原位相互作用	培养箱内原位成像 全程同一视野、无位置偏差
信息维度	静态图像 统计细胞的数量变化	定量吞噬细胞占比	静态图像 动态视频 观察细胞形态、运动、互作轨迹等
观测局限	无法追踪移动的肿瘤细胞 难以区分 “细胞位移” 与 “细胞杀伤” 不能同步观测巨噬细胞状态	无法可视化细胞间动态互作 无法区分吞噬与非特异性细胞死亡	无机械位移误差 长时间监测多组平行样本
人力成本	专人定时操作 通量低，人为误差大	样本前处理繁琐	无人值守，全程自动化运行

传统显微镜仅能观察终点细胞的数量变化，无法捕捉巨噬细胞识别、追逐及吞噬肿瘤细胞的动态过程；流式细胞术依赖细胞离体处理，破坏细胞原位共培养体系，因此都难以完整、真实的评估巨噬细胞的抗肿瘤行为。
 
zenCELL owl活细胞动态成像及分析系统依托箱内原位长时程成像能力，弥补了这一短板，成为巨噬细胞吞噬 / 杀伤功能体外评估的优选工具。  
基于现有方法的系统比较，活细胞动态成像设备如来自德国innoME公司的zenCELL owl 活细胞动态成像及分析系统，可实现无标记、非侵入、培养箱内原位记录吞噬／杀伤实验过程，输出图片、视频、细胞数量，并绘制汇合度曲线、生长曲线和迁移率曲线。
 
zenCELL owl的核心特点：
· 24高通量并行成像：24组独立的光源、镜头和相机，同时监测24个细胞样本/视野，可实现各种自定义的多组对比实验如3个重复×8个分组；1台电脑可同时控制 6 台设备，满足高通量筛选需求；
· 培养箱内长时间运行：外形尺寸18 cm×10.5 cm×18 cm，体型小巧，可置于培养箱的任意隔层，不影响其他细胞实验；24 h / 7 d 不间断监测，无需人工值守；
· 性能稳定数据可靠：整机无任何机械位移，避免机械误差和抖动；无机械疲劳，避免XY轴的图像位移偏差和Z轴反复移动的脱焦问题，保证视野固定和数据连续稳定，实验结果重复性高；
· 自动输出定量数据：设备自动记录细胞图片，生成动态视频，输出细胞汇合度、细胞数量，细胞生长曲线等；
· 开放兼容极简操作：兼容各品牌细胞培养板/瓶/皿，无需专用耗材，软件界面简洁，全自动运行；
· 封闭设计方便消杀：一体化构造，外表面无清洁死角，可整机酒精消毒；内部无机械移动部件，无需风扇开口散热降温，避免仪器内滋生细菌、污染培养细胞，避免水蒸气、弱酸蒸汽进入设备腐蚀内部电子器件。  
zenCELL owl的应用方向：
· 细胞增殖/增殖抑制：药物/化合物筛选，细胞毒理研究，细胞因子/基因编辑对增殖的影响
· 细胞划痕/迁移实验：肿瘤侵袭，伤口愈合，药物对细胞迁移能力的影响研究
· 活细胞行为观测：细胞吞噬/杀伤、细胞凋亡、病毒侵染细胞、细胞形态变化、干细胞分化等过程观测
· 细胞培养质控与条件优化：接种密度、培养基、血清、培养环境的标准化与参数优化
· 3D模型监测：肿瘤球、类器官形成、生长、药物响应的长时程动态追踪
· 其它动态监测：神经突触的形成，血管的形成，胚胎的分裂，心肌细胞的搏动等  
案例一、工程化巨噬细胞体外吞噬功能的评估

实验背景：依托膜融合技术构建 ARMFUL 工程化M1巨噬细胞（ARMFUL/M1），该细胞可同时阻断肿瘤细胞抗吞噬信号和抵抗肿瘤微环境诱导的M2复极化。体外验证工程化M1巨噬细胞对肿瘤细胞的吞噬能力，并和普通M1巨噬细胞进行功能差异对比。
 
实验方案：
细胞体系：普通M1巨噬细胞、ARMFUL/M1工程化巨噬细胞分别与肿瘤细胞共培养； 
培养器皿：24孔细胞培养板，设置多组平行样本； 
成像设备：zenCELL owl活细胞动态成像及分析系统； 
拍摄参数：全程连续成像，实时记录细胞互作过程，总监测时长30h
 
实验结果：动态影像清晰记录巨噬细胞（圆形）识别、追逐、啃噬梭形肿瘤细胞的完整过程，可直观观察到巨噬细胞团聚攻击肿瘤细胞的现象（视频1，视频2）。定量数据显示，ARMFUL/M1组吞噬细胞簇数量显著高于普通M1巨噬细胞组，吞噬活性在共培养10h达到峰值（图1右）。实验数据明确证实，ARMFUL/M1巨噬细胞体外抗肿瘤吞噬能力较普通巨噬细胞提升数倍，为该一步式细胞工程技术的有效性提供了可视化、定量化依据。  
案例二、巨噬细胞杀伤卵巢癌细胞的动态监测
 
实验背景：针对人卵巢腺癌细胞SK-OV-3，验证原代巨噬细胞的体外肿瘤杀伤效果，可解决传统观测方法无法追踪的动态杀伤过程问题。
 
实验方案：
实验分组：对照组（仅培养SK-OV-3癌细胞）、实验组（癌细胞+巨噬细胞共培养，细胞数量比例 16:1），每组设置4个复孔；
培养器皿：24孔板； 
成像设备：zenCELL owl活细胞动态成像及分析系统；
拍摄参数：拍照间隔10min，连续监测48h； 
观测指标：癌细胞增殖状态、巨噬细胞团聚行为、癌细胞裂解与死亡过程。
 
实验结果：对照组的癌细胞持续正常增殖、自主移动（视频 3）；实验组中巨噬细胞发生明显团聚，持续攻击贴壁生长的卵巢癌细胞，可清晰观测到癌细胞分裂、被攻击后皱缩、裂解死亡的完整过程（视频4）。相较于传统显微镜仅能判断 “癌细胞数量减少”，活细胞实时成像系统完整还原了免疫细胞杀伤的动态过程。实验人员反馈，设备视野清晰、操作便捷，可满足肿瘤免疫细胞杀伤实验的常规观测与数据采集需求。  
以上案例显示，zenCELL owl活细胞动态成像及分析系统突破传统观测方法的局限，可在培养箱内原位长时间成像，无标记、动态可视化还原免疫细胞抗肿瘤的全过程，为细胞工程优化、ACT疗法机制研究、候选方案筛选提供标准化、可重复的体外评估手段，是肿瘤免疫与细胞治疗领域的重要实验工具。