实时无标记细胞分析系统

MAESTRO  Z技术概述

细胞测试相对于使用组织和动物模型的相关实验来说有着通量和成本上的巨大优势，我们因此得以快速开展人类生命的离体探索。但是很多基于细胞样本的实验技术是终点法的，只能得到一个时间点的样本快照数据。Axion BioSystems公司的MaestroZ平台很好地解决了这个弊端。我们使用基于阻抗检测的细跑分析技术，使得实时、不间断且无需标记的细胞监测成为可能。对数据流的后续分析可以揭示细胞间互作和细胞一药物反应的动力学，使得您可以更好地理解其机理而需做费时费力的多次终点法实验。

实时检测细胞的增殖、形态和活力

Maestro Z的工作原理

细胞样本生长在埋入于多孔板底部的电极之上。通过检测阻抗值的变化，MaestroZ平台能够将细胞的存在进行量化。测试时，我们将微小的电信号施加于电极上。当细胞贴附于电极并伸展开后，细胞间形成的联接将会阻挡住这些电信号的通过，导致阻抗值的读数增加。另外，一些细胞结构形态上的细微改变（比如源于受体介导的信号传递或细胞形态学变化）也会影响到阻抗值。阻抗检测的无标记和非侵入特性，使得我们的技术特别适合被用来定量细胞的动态反应，无论您想持续观察多久。

       阻抗检测会计算有多少电信号（上图中青色箭头所示）被电极-细胞的界面所阻挡。当电极末被覆盖时，电信号能够轻松穿过，这时阻抗值比较低。当细胞盖住电极时，能够通过的电信号就变少了，相应的阻抗值就会增大。当细胞死亡或者脱离电极时，阻抗就会恢复到基线水平。

实验流程

活细胞阻抗记录

     MaestroZ阻抗实验能够被广泛地应用到各个领域。比如说实时监测细胞的生长、肿瘤免液治疗实验

（包括T细胞介导的细胞溶解）细胞毒理以及GPCR介导的信号传导等等。

MAESTRO Z 应用案例

您的细胞样本专属功能档案

基于各自不同的生物学功能，细胞样本间的生长、贴附及互作会有所不同。这些特性共同构成了一个独特的细胞档案。Maestro Z使您得以记录这些信息，并基于细胞各种特性（如种类、密度、形态和贴附）的不同来将它们分开归档。细胞功能归档可被用于细胞质控、纯度分析、量化生产速率和优化实验启动时间点等方面。这些功能的实现无需复杂的实验设定和分析。只需一个按键，Maestro Z系统就能稳定测试环境，使您能够长时间非侵入地监测细胞，并提供实时的生长区曲线和简明的终点图示。

我们将Hela细胞按照不同密度种入Cytoview-Z测试板内，并对其贴附、伸展及增殖的不同生长阶段开展监测。从上方最左边的图中我们可以看到对应于这些阶段的实时阻抗记录。其中任意时间的终点数据（如第16个小时）都可以以柱状图的形式单独表示出来（中图）。而从右侧的图示上我们可以看出Hela、

A549、和Calu-3这三种不同的细胞生长曲线都不尽相同。

追踪免疫介导细胞死亡

神经胶质瘤是一种恶性脑肿瘤目前并无有效治疗方案，预后生存期也只有12-15个月。而人体免疫系统中的效应细跑，有着高特异性和固有的细胞毒性、在未来的脑胶质瘤治疗中被人们奇予很高的期望。Maestro Z的阻抗测试有着高灵敏、无标记及无损的特点，为连续监控肿瘤细胞增殖和免疫细胞介导的细胞毒性提供了可能性。因此能够被用来评估免疫治疗的效价。

       如上左图所示，我们将恶性胶质母细胞瘤细胞株U87MG，以三种不同的细胞密度及四重复的形式，分成12个样本种到CytoView-Z阻抗板内。使用Maestro Z对其阻抗值变化持续监测24小时后，以10：1的比例将被激活的人T细胞加入到这些样本孔内，后续的确能够观察到阻抗值的降低。这和预期中的T细胞介导的U87细胞裂解效应是一致的。对比之下，那些未经处理的肿瘤细胞样本（浅蓝色显示），其同时段测得的阻抗值则继续上升。

上中图则显示了在这三种处理条件下（不同的细胞数量），检测到的的实时细胞裂解比例。在这基础上，我们就能如上右图所示，对每种处理方案的KT50（裂解50%肿瘤细胞所需时间）值进行计算。可以看翻，要达到更快的U87MG细胞杀伤速度，我们就需要更高的T细胞密度。

细胞毒性的动态研究

当您想要测试新药或者细胞治疗的效果时，传统的终点法实验只能区分细胞样本的死活，而无法了解细胞反应的动态过程并对背后的机理做出解释。Maestro Z所提供的无标记、非侵入的连续监控能力，就使您得以捕捉到细胞毒性的全程。不仅能看到毒性的程度，还能揭示其动态学和细胞死亡的速率。通过这些细胞反应的动态表现，您往往更能洞悉一个药物的效力及机理。

 用Doxorubicin药物处理A549细胞后，阻抗测试揭示了样本的动态反应（上左图为实时连续检测结果，中图为虚线处单个时间点的读数）。在同一块板上，我们可以将Dox药物处理组的阻抗数据和细胞生长组（未加药对照）及细胞死亡组（加入Tergazymel）的相关数据做比对，从而得知Dox药物导致细胞溶解比例的实时效应，并能够覆盖药物反应的整个过程。

感知受体介导的快速信号传导

经由信号传导通路，细胞能够接收外界的信息。胞外信号分子与细胞表面的对应受体结合后，细胞内的信号传导就会被触发，并最终决定细胞的行为。跨膜受体中的最大家族是G蛋白偶联受体（GPCRs)。被结合后，它们将导致细胞构象的改变并引起下游的一系列反应。这些细微的变化通常发生迅速，但其对细跑生理的重大影响却能够持续几分钟至几个小时。通过阻抗检测，我们能够将其捕获并量化。Moestro Z的高灵敏度及连续监测特性赋予您测试细胞信号传导动态的能力，无论这个过程有多久。

       如上左图所示，我们将Calu-3细胞培养在阻抗检测板中，随后加入不同浓度的异丙肾上腺素（一种强效β肾上腺素受体拮抗剂，图中青色所示）并观察阻抗值的实时变化。如果我们将20分钟时间点的数据做成柱状图（如中图所示），可以看到最高药物浓度组的阻抗值在那时已经降到了最低，而最低药物浓度组则已经回复到了基线值。我们还可以探索不同机理的化合物对于细胞信号传导的不同作用。如右图所示，橘色标识的组胺处理组（100μM）很迅速地出现了短时间的阻抗值降低；而灰色标识的细胞松弛素处理组，由于其细胞周期停止及肌动蛋白合成受抑制，则表现出前高后低的阻抗变化规律。

MAESTRO Z独特优势

Maestro Z是全球领先的基于电极技术的实时细胞分析系统。具备最新设计的内置测试环镜仓以及下一代数据采集和分析软件。Maesto Z平台为您的要时细胞分析提供完整的解决方案。

持续的细胞监测

并行记录96个样本的阻抗，就算要做长达几周的实时记录也毫无压力。实验过程非侵入、无标记。根除染料/报告子对细胞的影响，数据可靠性无需置疑。

强大的数据分析功能

AxIS Z软件极大地简化了您实验的设定、执行和分析等各个环节。现在您可以全神贯注于科学本身，再也不用为数据分析发愁了。

实现原位检测

无需繁复的细胞悬液制备（比如进行流式分析时），也不必破坏贴壁细胞的网络形态。Maestro Z系统使得高通量样本在正常生理环境下的实时数据睡手可得。

想看到您的样本？

有些时候，您只是想在显微镜下看一眼自己的细胞样本。Maestro Z 96孔专用板的每个孔内都设有细胞观察窗口，方便您的操作。

精确的环境控制

另外购置一台细胞培养箱？不存在的。

Maestro Z的内置智能环境仓可以精准地控制温度和二氧化碳浓度，省下您宝贵的实验室空间和预算。另外这种设计还能从根本上杜绝电噪音和机械震动。一举两得。