xCELLigence RTCA SP 實時無標記細胞分析儀

Agilent xCELLigence RTCA SP 實時無標記細胞分析儀采用無標記細胞阻抗以高精度、靈敏度和重現性持續(xù)監(jiān)測細胞健康、行為和功能。SP 型號可運行 1 個 96 孔板 (E-Plate 96)，非常適合細胞健康表征、免疫細胞介導殺傷、病毒致細胞病變效應、細胞毒性、細胞粘附、細胞屏障功能 (TEER)、細胞信號傳導（例如 GPCR）和其他相關應用。

Agilent xCELLigence RTCA SP 實時無標記細胞分析儀在標準 CO2 細胞培養(yǎng)箱中運行，工作站位于培養(yǎng)箱外部。只需接種細胞即可開始監(jiān)測細胞行為，可在數秒到數天的檢測窗口內獲得實時動力學數據。使用 RTCA Software Pro 可輕松進行在線數據采集和離線數據分析，符合 FDA 21 CFR Part 11 法規(guī)要求。

特性

1、xCELLigence RTCA SP 型號可運行 1 個 96 孔板

2、以高靈敏度、準確度和重現性測量細胞健康、活力或對處理的反應

3、以高時間分辨率（從數秒到數天）獲取連續(xù)數據，采用非侵入性和無標記的實時阻抗技術

4、簡單的工作流程便于用戶將細胞添加到 E-plates 并在生理條件下開始動力學測量，盡可能縮短手動操作時間

5、直觀的 RTCA Software Pro 可分析實時數據，生成各種繪圖類型并自動計算細胞殺傷百分比、IC50 或 KT50 等參數

6、RTCA Software Pro 符合 FDA 21 CFR Part 11 法規(guī)要求，確保電子數據可靠性

技術

細胞阻抗解析

細胞檢測法介于還原主義的生物化學檢測和整體生物體體內實驗之間，是基礎和應用生物學研究中重要的工具。然而，許多細胞檢測法的實用性因以下因素而降低：（1）需要使用標記物，（2）無法進行連續(xù)監(jiān)測（即只能產生終點數據），（3）與其他正交檢測法不兼容，以及（4）無法提供客觀/定量的讀數。然而，這些缺點中的每一個都被非侵入性、無需標記且實時的細胞阻抗檢測法所克服。

細胞阻抗檢測的功能單元

細胞阻抗檢測的功能單元是一組融合在微量滴定板孔底部表面的金微電極（圖1）。當這些電極浸入導電溶液（如緩沖液或標準組織培養(yǎng)基）中時，跨電極施加電勢會使電子從負極流出，穿過溶液本體，然后沉積在正極上，從而完成電路。由于這一現象依賴于電極與溶液本體的相互作用，因此在電極-溶液界面處存在的貼壁細胞會阻礙電子流動。這種阻抗的大小取決于細胞的數量、細胞的大小和形狀以及細胞與基質的附著質量。重要的是，金微電極表面或施加的電勢（22毫伏）均不會對細胞的健康或行為產生影響。

阻抗電極

在Agient公司的電子微量滴定板（E-Plates）的每個孔中，金微電極生物傳感器覆蓋了70%-80%的表面積（具體取決于是否存在觀察區(qū)域）。與圖1中所示的簡化電極對不同，E-Plates的每個孔中的電極連接成“條帶”，形成交錯陣列（圖2）。這種排列方式能夠同時監(jiān)測細胞群體，從而能夠極其靈敏地檢測以下指標：附著在板上的細胞數量、細胞的大小/形態(tài)以及細胞與基質的附著質量。

實時阻抗曲線解析

細胞貼壁引起的電子流阻抗通過一個無量綱參數——細胞指數（CI）來表示，其中CI =（時間點n的阻抗 - 無細胞時的阻抗）/ 名義阻抗值。圖3提供了一個在凋亡實驗設置和運行過程中實時阻抗曲線的通用示例。

在細胞被添加到培養(yǎng)孔后的頭幾個小時里，阻抗迅速增加。這是由于細胞從懸浮狀態(tài)落下，沉積在電極上，并形成焦點粘附。如果最初添加的細胞數量較少，且培養(yǎng)孔底部有空閑空間，細胞將增殖，導致細胞指數（CI）逐漸且穩(wěn)定地增加。當細胞達到匯合狀態(tài)時，CI值趨于平穩(wěn)，這反映了電極表面積中可被大量培養(yǎng)基接觸的部分不再發(fā)生變化。此時加入凋亡誘導劑會導致CI值下降至零。這是由于細胞變圓并從培養(yǎng)孔底部脫落。雖然這個通用示例涉及的是在細胞匯合時添加藥物，但基于阻抗的測定方法非常靈活，還可以評估細胞最初粘附到電極上的速率和程度，或細胞增殖的速率和程度。

阻抗與細胞現象的關聯性

實時細胞分析（RTCA）技術提供了一種定量檢測細胞數量、增殖速率、細胞大小/形態(tài)以及細胞與基質附著質量的手段。由于這些物理特性是成千上萬種不同基因/蛋白產物的綜合體現，RTCA技術能夠極為廣泛地反映細胞的健康狀況和行為。從內皮屏障功能、趨化作用到絲狀偽足動力學、免疫細胞介導的細胞溶解，xCELLigence儀器已成功分析了眾多方面的細胞現象。盡管其應用范圍廣泛，xCELLigence檢測仍能夠探究非常特定的生物化學和細胞現象。通過合理使用對照和/或正交技術，我們可以將阻抗曲線的特征與特定的細胞/分子現象相關聯。為了深入了解這一關聯的建立方式，并見證xCELLigence RTCA技術的靈敏度和多功能性，請瀏覽此處重點介紹的眾多具體應用。

工作原理

在生理條件下實時檢測細胞行為

xCELLigence RTCA 儀器采用基于阻抗的技術，可在數秒至數天內于標準 CO2 細胞培養(yǎng)箱中連續(xù)自動檢測細胞的健康和行為。只需將細胞加至 E-Plate，即可開始實時監(jiān)測細胞數量、細胞增殖速率、細胞大小、細胞形態(tài)以及細胞-基質粘附強度。

細胞阻抗技術說明

這種高靈敏度實時細胞阻抗分析采用融合在 E-Plate 底面的微金電極，可非侵入性地檢測細胞特性。電極與溶液交界處存在的貼壁細胞會阻礙電子流動。阻抗的強弱取決于細胞數量、大小、形狀以及細胞-基質的粘附強度。微金電極表面以及所采用的電勢 (22 mV) 均不會對細胞活力和細胞行為產生影響。

簡單穩(wěn)定的檢測工作流程

xCELLigence RTCA 工作流程可幫助用戶獲得高靈敏度、高重現性的定量分析數據，同時大大減少手動處理時間。只需將細胞加至 E-Plate 孔板中，即可開始實時檢測細胞數量、細胞增殖速率、細胞大小、細胞形態(tài)以及細胞-基質粘附強度。使用細胞指數 (Cell Index) 這一無單位參數來報告貼壁細胞引起的細胞電流阻抗。

應用

免疫細胞殺傷檢測

常規(guī)的免疫細胞殺傷檢測耗時費力，需要用戶使用多種技術組合來采集多個時間點數據。相比之下，無標記 xCELLigence RTCA 儀器提供了免疫細胞殺傷的全面信息，并近似模擬了體內活性。以高靈敏度和高重現性直接實時檢測免疫細胞殺傷效力。這種簡單的高通量工作流程可深入研究細胞作用機制、連續(xù)殺傷和衰竭。

病毒病變效應檢測

使用 Agilent xCELLigence RTCA 儀器實時準確地檢測病毒的細胞病變效應 (CPE)，推進您的抗病毒治療或疫苗開發(fā)研究，無需進行費時費力的空斑實驗。在數分鐘至數天內自動監(jiān)測病毒 CPE，大幅減少工作量和樣品的手動處理。檢測細胞增殖動力學，確定不同細胞接種密度下病毒感染的最佳時間點，評估工作流程中病毒介導的細胞病變。

細胞毒性分析

通過實時監(jiān)測細胞增殖、細胞大小或形態(tài)以及細胞-基質粘附強度來確定藥物或化合物的細胞毒性作用。使用這種簡單且高通量的細胞毒性分析監(jiān)測長期細胞反應的動力學。在不增加工作量的情況下，就細胞處理時間做出明智決策，并在多個時間點輕松生成劑量響應曲線。

細胞粘附檢測

原發(fā)性癌癥在腫瘤形成過程中將有數百萬個細胞脫落進入循環(huán)系統(tǒng)，稱為循環(huán)腫瘤細胞 (CTCs)。CTCs 可以重新粘附、擴散并向遠端器官轉移。使用 xCELLigence RTCA，可持續(xù)監(jiān)測不同類型細胞的粘附動力學，更深入地了解轉移的復雜性。實時定量評估細胞的粘附和伸展，無需使用熒光試劑或染料。

細胞信號轉導檢測

G 蛋白偶聯受體 (GPCR)、受體tyrosine kinase(RTK) 或核激素介導的信號轉導往往會導致生化變化，影響存在的細胞數量、細胞大小/形態(tài)，以及細胞與孔板表面相互作用的緊密程度。使用 xCELLigence RTCA，您可以靈敏地捕捉到細胞大小、形態(tài)和增殖速率隨細胞信號轉導事件的變化。這種無標記的持續(xù)監(jiān)測可對處理后最初幾分鐘以及數天內的細胞反應進行定量評估。

干細胞檢測

干細胞研究幫助人們認識了疾病機理，有助于再生醫(yī)學的發(fā)展，并提供了一種測試新藥可靠性和有效性的替代方法。使用 xCELLigence RTCA 預測干細胞產品的功能并評估間充質干細胞 (MSCs) 的變異性，克服細胞治療產品生產中的挑戰(zhàn)。以更少的細胞大幅提高分析效率，持續(xù)檢測細胞數量、粘附強度和形態(tài)的綜合變化，確保各階段的一致性。

細胞屏障功能分析

細胞屏障功能由內皮細胞和上皮細胞提供，在許多疾病狀態(tài)下會受到損害。內皮細胞排列在血管和淋巴管的內表面。上皮細胞形成我們身體的表面，作為保護身體免受外來分子傷害的屏障。基于阻抗的 xCELLigence RTCA 檢測方法是一種靈敏的定量方法，可替代溶質滲透性檢測和跨內皮細胞電阻 (TEER) 檢測等傳統(tǒng)方法，檢測屏障破壞。