实时细胞分析技术在肿瘤研究和病毒抗体疫苗检测中的应用.pdf

实时细胞分析技术在肿瘤研究和病毒抗体疫苗检测中的应用 引言 实时无标记细胞分析技术（RTCA, Real Time cell Analysis）是艾森生物全球独有的专利核 心技术，该技术采用特殊工艺，将微电极列阵整合在细胞培养板的每个细胞生长孔底部，用 以构建实时、动态、定量跟踪细胞形态和增殖分化改变的细胞阻抗检测传感系统。该技术可 广泛应用于生物活性因子测定、细胞增殖检测、大规模抗肿瘤药物筛选、细胞毒性检测等研 究。 内容提要 一、 实时细胞分析技术原理 1.传统终点检测与实时无标记动态检测 2. 实时细胞分析技术原理 3. 实时细胞分析技术优势 二、 实时细胞分析技术平台产品简介 三、 实时细胞分析技术在肿瘤、药物细胞毒性检测领域的应用 1.RTCA 实时动态细胞毒性检测 2.肿瘤与微环境之间的相互作用RTCA 实时动态检测 四、实时细胞分析技术在病毒、细胞毒素、中和抗体及疫苗检测与评估领域的应用 1.RTCA 实时动态检测病毒Cytopathic Effect 效应 2.RTCA 实时定量检测病毒侵染效力及评估中和抗体效价 实时细胞分析技术原理 1.从传统终点检测到实时无标记检测 细胞活性检测是细胞生物学研究的重要内容，其广泛应用于生物活性因子测定、细胞增 殖检测、大规模抗肿瘤药物筛选、细胞毒性检测等研究。 传统细胞活性检测方法有台盼蓝染色法、克隆（集落）形成法、3H 放射性同位素掺入 法、MTT 法以及 ATP 检测法等。但这些细胞学研究检测形式多是终点检测法，仅给实验提 供一个最终结果，且经常需要标记和破坏细胞。由于细胞是活体，其生物学和细胞进程是动 态而非静态的，终点检测法大大局限了生物信息的全程动态收集。 为了克服终点检测方法的局限性，ACEA Biosciences 开发出了一项全球领先的实时无标 记细胞分析技术，并研发出一系列实时无标记细胞功能分析仪。该方法最重要的特征是检测 过程无标记、对细胞无创伤性，因此可以长时间持续检测细胞状态、以及由化合物和其他因 子介导的细胞生物学反应。 图1. 传统终点检测方法到实时无标记检测方法 2.实时细胞分析技术原理 实时无标记细胞分析技术，采用特殊工艺，将金微电极阵列整合在细胞培养板的每个细 胞生长孔底部，用于构建实时、动态、定量跟踪细胞形态和增殖分化改变的细胞阻抗检测系 统。当贴壁生长在微电极表面的细胞引起贴壁电极界面阻抗的改变时，这种改变与细胞的实 时功能状态改变呈相关性，通过实时动态的电极阻抗检测可以获得细胞生理功能相关的生物 信息，包括细胞生长、延伸、形态变化、死亡、贴壁等。 图2. E-plate 底部的交叉微电极工作原理示意图。贴壁生长的哺乳动物细胞与微电级间的相互作用产生 的阻抗与孔内的细胞数量、细胞形态以及细胞黏附质量相关；阻抗的大小用细胞指数（CI ）进行衡量。 3. 实时细胞分析技术优势 传感器阻抗技术在细胞分析中的应用具有其特有的优势。第一个也是最重要的，细胞传 感器阻抗为整个实验全程包括细胞粘附、增殖和融合提供了全程无损伤性的细胞监控。实时 的监控为同一个实验中和不同实验间的细胞提供了出色的质量控制。另外，因为有了实时、 连续显示的数据，就可以更自信地操作和处理细胞，而不是假定细胞处于合适的处理阶段。 有了阻抗读数以及实时获取和显示的数据的特性，每一步处理结果都可以通过机理来预测。 最后，因为读数是非损伤性的，传统的终点分析仍然可以继续结合阻抗读数来决定进行传统 终点分析的最佳时间点。 表1. RTCA 技术检测优势 实时细胞分析技术平台产品简介 基于实时细胞分析技术，ACEA 研发出一系列实时无标记细胞功能分析仪，帮助研究人 员克服传统终点检测法的局限性，实时动态检测细胞状态。该平台产品已在南京大学、复旦 大学、中山大学、解放军第302 医院等全国多家单位的实验室中帮助科研人员进行细胞增殖 检测、细胞毒性检测，以及抗肿瘤药物筛选的研发生产等研究领域。 表2. 实时无标记细胞分析平台系列产品 实时细胞分析技术作为一种新兴的细胞活性检测技术，可广泛应用于细胞生物学、分子 生物学、肿瘤学、生物化学、毒理学等多种学科领域及抗肿瘤药