新型实时成像分析系统在新药研发中的作用

活细胞实时成像分析系统(Cell-IQ)是芬兰Chip-Man公司最新研制的集细胞培养、拍摄影像和图像数据分析为一体的综合性仪器。该仪器在不影响细胞生长的同时,观察和记录活细胞的各种运动趋势及形态特征,通过自带的分析软件可同时分析多孔、多位点、多种类细胞的各项指标,为形态学研究提供一个简便可靠的新方法。本文简要综述Cell-IQ的基本功能及其在新药研发乃至临床病因基础研究中的应用。

利用三通道实时荧光成像方法研究单个活细胞凋亡与胞浆pH值变化的关系

利用双波长分光器(Dual-View)和自制滤光片滑块,在基于像增强型电荷耦合器件(ICCD)的实时/快速荧光成像系统基础上,建立了一种基于单个ICCD的三通道实时荧光成像方法,同时发展了相应的图像校准处理方法用于消除光谱串扰的影响,并将该方法应用于单个活细胞的研究。利用Annexin V-FITC和SNARF-1两种荧光探针进行双标记,在单细胞水平上对亚硝基谷胱甘肽(GSNO)诱导小鼠胸腺细胞凋亡与其胞浆pH值变化的关系进行实时研究。结果揭示了GSNO诱导的细胞凋亡与细胞发生自发凋亡时胞浆pH值有不同的变化规律,为这种三通道实时荧光成像方法在生物医学领域的应用展示了广阔的前景。

应用于人脑胶质淋巴系统的磁共振成像技术研究进展

胶质淋巴系统是神经科学领域近期发现的解剖结构,具有调节间质液运动、废物清除和潜在的大脑免疫等功能,在中枢神经系统的生理及病理中发挥重要作用。随着影像学技术的发展,越来越多的磁共振成像(MRI)技术被应用于人脑胶质淋巴系统的研究,目前常用的MRI技术有动态对比增强磁共振成像技术、沿血管周围间隙扩散张量成像分析技术及新型多模态超快速磁共振技术等,本文就这些技术在脑胶质淋巴系统的应用现状进行汇总综述,以期为胶质淋巴系统的影像学研究提供参考。

单个活细胞图像分析系统的研制与应用

单个活细胞分析是生命科学领域的研究热点之一 .按照单个活细胞分析的特殊要求 ,利用 PI公司 Micro MAX- 5 MHz- 782 Y型致冷 CCD,研制了高性能数字图像系统 ,其具有高灵敏度、高时空分辨率、高精度等优点 .建立了动态图像分析技术 ,适于半透明生物试样的三维重建技术等显微图像分析方法 ,并在单粒子追踪、脉冲电场刺激下鸡胚小脑粒细胞内 C2 + a 浓度空间分布测定等实验中得到了成功应用 .实践证明 。

基于双荧光系统的HepG2肝细胞癌原位移植裸鼠模型建立及活体荧光成像动态定量分析

目的:建立一种可以实时、定量、动态监测的肝细胞癌原位移植模型,并利用活体荧光成像系统对裸鼠体内原位肝细胞癌生长进行分析。方法:利用慢病毒包装系统包装pCDH-GFP-Luc质粒,将绿色荧光蛋白(GFP)和萤光素酶(Luc)基因通过病毒感染的方式整合到HepG2肝癌细胞染色体中,利用流式细胞术分选GFP+细胞,扩增培养后,将该细胞注射到裸鼠皮下进行成瘤,成瘤后分离肿瘤组织接种裸鼠肝脏,将造模成功的裸鼠分为对照组和治疗组,分别灌胃给与0.5%羧甲基纤维素钠(CMC-Na)和50 mg/kg索拉非尼,2/d,连续28 d,每7 d利用活体荧光成像系统观察肝癌细胞在对照组和治疗组裸鼠肝脏内的生长情况。实验结束后,分离裸鼠肝脏肿瘤,拍照称重。结果:建立了稳定表达双荧光的人肝癌细胞系HepG2-GFP-Luc,体外发光强度与表达萤光素酶的细胞数量呈正相关(R2=0.9945);建立了肝细胞癌原位移植活体荧光成像模型,对照组和治疗组肝脏内肿瘤细胞荧光强度随时间的延长逐渐增加,治疗组荧光强度明显低于对照组。定量分析结果显示,在第24、31和38 d,治疗组荧光总光子数值显著低于对照组;治疗组平均瘤重显著低于对照组。结论:建立了一种肝细胞癌原位移植荧光成像模型,可通过活体成像系统对肿瘤大小进行动态定量分析,为抗肝癌药物的药效学评价提供了实时定量分析动物模型。

PerkinElmer公司推出UltraVIEW VoX活细胞显微成像分析系统

近日，PerkinElmer公司在美国召开的第37届神经科学大会上推出新一代活细胞显微成像分析系统一Ulta VIEW VoX。

Cytation^(TM)3活细胞分析系统在本科生实践教学中的应用

Cytation^(TM)3活细胞分析系统将全自动数字荧光显微镜和多功能微孔板检测仪的技术整合,功能强大,本文对其特点及应用作一介绍,阐明使用中存在的问题,从多方面探讨如何将其应用于本科生实践教学中,并对教学效果提出展望。

活细胞成像系统在创新实践课程教学中的应用

探索大型仪器设备活细胞成像系统用于生物技术专业创新实践课程的教学方式。以核转录因子κB信号通路知识点讲述为例,从专业知识、检测原理、实验设计、操作规程、实验结果等方面,系统阐述将活细胞成像系统引入创新实践课程的教学方案。课程教学与科学研究紧密联系,培养了学生的创新意识和实践能力。

活细胞视频自动跟踪分析系统

采用电脑多媒体技术配合倒置荧光显微镜,建立活细胞荧光跟踪系统。动态,实时自动跟踪视频下细胞损伤修复、细胞迁徙的全过程。观察记录细胞损伤后修复的全部信息。为医学上探讨各种疾病用药对细胞损伤修复的影响提供有力的工具。

脑神经化学分析与成像:从单细胞到活体

脑神经化学是一门高度交叉的前沿学科,旨在通过化学与脑科学的融合,探索并揭示大脑结构以及功能和意识活动过程中分子机制。神经系统中含有多种化学物质,这些神经化学物质的失衡可以引起行为失常及神经系统疾病。因此,研究化学分子在脑功能(如神经传递、学习记忆、感觉与运动控制等)和重大神经系统疾病(如帕金森症、阿兹海默症等)过程中的变化规律,对于了解这些过程的化学本质具有极其重要的意义。在这样的需求背景下,将分析化学与神经科学结合起来,利用分析化学的手段实现脑内神经化学物质精准测量的“神经分析化学”的分支学科应运而生。

顺铂联合长春新碱对HCT-8/V肿瘤细胞耐药逆转的实时动态活细胞成像研究

目的:探讨顺铂(DDP)联合长春新碱(VCR)对人结直肠腺癌耐长春新碱细胞(HCT-8/V)增殖、凋亡与自噬的影响。方法:以RT-LCI高内涵技术平台,连续观察120 HCT-8/V细胞的生长规律及连续70 h观察细胞凋亡与自噬。结果:DDP对HCT-8/V有抑制作用,但无剂量依赖关系; VCR对HCT-8/V抑制作用与药物浓度梯度呈正比; DDP、VCR对细胞凋亡的影响没有差异; DDP、VCR单独及联合应用可抑制HCT-8/V自噬。结论:DDP联合VCR应用通过抑制HCT-8/V细胞的增殖与自噬实现耐药性逆转。

数字细胞成像分析仪DI-60系统对外周血白细胞形态学分类能力的评估

目的评估数字细胞成像分析仪DI-60系统(简称DI-60系统)对外周血白细胞形态学方面的识别能力。方法根据纳入及排除标准,随机选择100例白细胞形态无异常的血液标本和287例XN仪器出现白细胞形态异常报警信息的标本,使用DI-60系统分别进行100个和200个白细胞计数并分类,所得结果与人工镜检的结果进行比较,分析人工镜检和DI-60系统对正常形态白细胞检出的符合率和相关性,以及异常形态白细胞的检出率。结果与人工镜检比较,DI-60系统检测中性粒细胞(Neut)、淋巴细胞(Lym)和单核细胞(Mon)的符合率均在80%左右,嗜碱性粒细胞(Baso)的符合率较低。DI-60系统计数100、200个白细胞的分类结果与人工镜检计数Neut、Lym、Mon、嗜酸性粒细胞、Baso分类的结果均呈线性正相关,r分别为0.9204、0.9355,0.8950、0.9256,0.6551、0.6550,0.7652、0.7831,0.6974、0.7199,均P<0.05。DI-60系统与人工镜检对异常形态白细胞的检出率差异无统计学意义(P>0.05)。结论DI-60系统与人工镜检具有较好的符合率和相关性,特别是对于Neut和Lym,虽然其仍存在一定程度的系统偏倚,但可以在一定程度上替代人工镜检。

CRISPR/Cas系统在活细胞染色体成像中的应用

CRISPR/Cas(Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats/CRISPR-associated Proteins)是细菌抵抗外来入侵的一种自适应免疫机制,利用CRISPR/Cas9系统可实现双链DNA的剪切并诱导宿主细胞DNA修复机制,从而达到靶向编辑基因的目的。核酸酶失活的Cas9(Nuclease-deactivated Cas9,d Cas9)耦联效应分子可以调控靶标结合位点附近基因的表达、表观遗传修饰及特异染色体区域标记。目前已开发出多种CRISPR/Cas9系统,可对活细胞中重复或低重复序列基因位点进行实时多位点同步成像,广泛应用于动物和植物细胞中。基于CRISPR/Cas系统的活细胞染色体成像技术为研究活细胞染色体动力学和三维染色体结构提供了全新角度。本研究针对CRISPR/Cas系统的生源机制及其在活细胞成像的应用和发展现状进行概述,以期为该领域的相关研究提供参考。

基于实时细胞分析的化合物48/80诱导肥大细胞脱颗粒评价研究

药物引起的过敏/类过敏反应是临床常见的不良反应之一.传统的过敏/类过敏反应评价方法多选用豚鼠,通过考察给药后豚鼠出现的喷嚏、抓鼻、呼吸困难、抽搐昏倒或死亡等现象,以判断药物是否可以引起过敏/类过敏反应[1],存在实验周期性长、灵敏度低、误差大等缺点.

工业X射线实时成像处理系统在探伤中的配置选择及应用

本文通过对工业射线实时成像系统(XRTIP)在实际探伤中的应用研究,阐述了实时成像系统中影响成像质量因素及缺陷检出灵敏度等一系列关键性问题,并给出了几种常用工件的最佳匹配参数及判定方法.

超声联合实时组织弹性成像在浆细胞性乳腺炎诊断中的应用价值

目的探讨常规超声联合实时组织弹性成像应用在浆细胞性乳腺炎诊断中的作用。方法选取本院40例浆细胞性乳腺炎患者,行常规组超声和实时组织弹性成像检查,分析两种检查在诊断方面检出情况。结果本组40例患者中实性低回声包块、囊实性包块型,乳腺导管扩张型检出率分别是35.00%、45.00%、20.00%。在14例实性低回声包块患者中,乳腺影像学报告和数据分析系统提示Ⅲ类、ⅣA类、ⅣB类、ⅣC类以及Ⅴ类检出率分别是17.50%、5.00%、2.50%、2.50%、7.50%;弹性成像图上呈现蓝绿相间表现,弹性评分提示2分、3分、4分检出率分别是12.50%、15.00%、7.50%。在18例囊实性包块型患者中,乳腺影像学报告和数据分析系统提示Ⅱ类、Ⅲ类、ⅣA类以及ⅣB类检出率分别是5.00%、27.50%、7.50%、5.00%;弹性成像图上主要为绿色或是呈现蓝色与绿色交替现象,弹性评分提示2分、3分、4分检出率分别是35.00%、7.50%、2.50%。在8例乳腺导管扩张型患者中,乳腺影像学报告和数据分析系统Ⅱ类,弹性成像图上完全被绿色覆盖或是主要为绿色,弹性评分提示1分、2分检出率分别是7.50%、12.50%。在40例浆细胞性乳腺炎患者中,Ⅱ类、Ⅲ类、Ⅳ类以及Ⅴ类检出率分别是25.00%、45.00%、22.50%、7.50%。在40例浆细胞性乳腺炎患者中,1分、2分、3分以及4分检出率分别是7.50%、60.00%、22.50%、10.00%。结论浆细胞性乳腺炎病患开展常规超声以及实时组织弹性成像检查,能够显著提升乳腺良性病变检出率。

基于PLC的活细胞工作站的设计

目的活细胞实时成像技术广泛应用于生物医学领域,是研究细胞生理状态与细胞活动的重要工具。本文旨在设计一款基于可编程逻辑控制器的活细胞工作站,以期实现对活细胞状态的长时间监控与实时成像功能。方法以S7-200 SMART作为主控制器,通过读取活细胞工作站内部环境参数,控制加热和通气装置工作,为细胞提供适宜的温度、湿度、CO_(2)浓度。以箱内显微镜实现对细胞的实时成像,通过LabVIEW进行数据实时监控与存储。结果本文制作了一台活细胞工作站,并对关键参数进行了稳定性测试,结果表明,该装置对温度(稳态误差:0.1℃)、相对湿度(稳态误差:0.2%)和CO_(2)浓度(稳态误差:0.2%)控制的稳定性良好,并通过细胞培养测试验证了该装置具备实时成像功能。结论本装置具备传统活细胞工作站的功能,且具有操纵简单、成本低廉的优势,可为生物医学研究和临床应用提供便利。

常规MRI纹理分析鉴别脑胶质母细胞瘤和原发性中枢神经系统淋巴瘤的价值

背景与目的:影像组学是近年来研究的热点,可量化肿瘤异质性,广泛应用于病灶定性、临床分期、疗效评价及危险因素分层分析等。该研究旨在探讨常规磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)影像学纹理分析对脑胶质母细胞瘤和原发性中枢神经系统淋巴瘤的鉴别诊断价值。方法:回顾性分析2012年6月-2017年7月在皖南医学院第一附属医院经术后病理学检查证实的35例脑胶质母细胞瘤及15例原发性中枢神经系统淋巴瘤患者临床及影像学资料。所有患者术前均接受常规MRI平扫,包括轴位T1WI、T2WI和T2WI液体衰减反转恢复序列(T2-weighted fluid-attenuated inversion recovery,T2-FLAIR)。利用MaZda软件于3个平扫序列上显示肿瘤病灶最大层面手动勾画感兴趣区(region of interest,ROI),提取并分析其纹理特征。结果:通过对大量的纹理特征进行统计筛选,灰度共生矩阵类参数中T1WI自相关、T1WI熵、T2WI均值、T2-FLAIR均值及T2-FLAIR熵在二者之间的差异有统计学意义。基于这些纹理参数构建多变量logistic回归分析,显示该模型受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic curve,ROC)下面积为0.94。结论:常规MRI纹理分析可提供可靠、量化的客观依据,无需增强检查,有助于鉴别脑胶质母细胞瘤和原发性中枢神经系统淋巴瘤。

核酸酶编码的多色框架核酸用于活细胞miRNA双元扩增成像

活细胞中存在多种与肿瘤相关的微小RNA(microRNA,miRNA),可为癌症诊断和治疗提供重要且丰富的信息。发展能够在活细胞中同时进行多种低丰度miRNA实时成像的方法对于准确地进行肿瘤临床诊断和预后研究具有重要意义。目前,活细胞miRNA成像技术仍面临着如胞内环境复杂、检测灵敏度低、难以实现多元成像等挑战^([1])。最近,南京邮电大学晁洁、汪联辉教授课题组与上海交通大学左小磊教授课题组合作,报道了一种新的核酸酶编码的多色框架核酸探针,实现了活细胞中两种miRNA高灵敏和高选择性的同时成像。这一研究成果近期发表于美国Analytical Chemistry(10.1021/acs.analchem.0c04092)杂志上^([2])。