實時無標記動態(tài)分析技術(shù)(RTCA,Real Time Cell Analysisi)是艾森生物(ACEA Biosciences)的核心技術(shù)。改基數(shù)采用特殊工藝,將微電極列陣整合在細胞培養(yǎng)板的每個細胞生長孔底部,用以構(gòu)建實時、動態(tài)、定量跟蹤細胞形態(tài)和增殖分化改變的細胞阻抗檢測傳感系統(tǒng)。當(dāng)貼壁生長在微電極表面的細胞引起貼壁電極界面阻抗的改變時,這種改變與細胞的實時功能狀態(tài)改變呈相關(guān)性,通過實時動態(tài)的電極阻抗檢測可以獲得細胞生理功能相關(guān)的生物信息,包括細胞生長、伸展、形態(tài)變化、死亡和貼壁等。iCELLigence實時無標記細胞功能分析儀就是基于這一核心技術(shù)研制和開發(fā)的新一代細胞功能實時動態(tài)量化分析工具,可廣泛應(yīng)用于細胞生物學(xué)、分子生物學(xué)、腫瘤學(xué)、生物化學(xué)、毒理學(xué)等多種學(xué)科領(lǐng)域及藥物篩選、研發(fā)、生產(chǎn)及質(zhì)量控制過程。同時,iCELLigence采用無線信號傳輸模式和iPad平臺,使細胞實驗的操作以及數(shù)據(jù)采集和分析更為便利。
基本原理:
系統(tǒng)的核心是把微電子細胞傳感器芯片整合到表面適于細胞貼附與生長的細胞檢測板的底部或細胞浸潤遷移板的微孔膜。
微電極阻抗主要由點及周邊的離子環(huán)境決定,當(dāng)電場加在上面的時候可以測量到一個基線阻抗。細胞的有無以及貼壁程度的改變都會影響電極傳感器表面電子和離子的通過。沒有細胞時,檢測孔底部排列的微電極陣列的阻抗分布近似均勻;加入細胞后,細胞會和電極表面接觸粘附,影響電極和溶液間的離子環(huán)境,導(dǎo)致阻抗的升高,細胞越多阻抗增加越多。
此外,細胞與電極的相互作用也會影響電阻。細胞在上述表面上的貼壁或生長可引起各個電極陣列的電極結(jié)構(gòu)的阻抗變化。細胞的貼壁程度緊密與否也會使電阻抗發(fā)生變化。
因此,粘附在電極表面的的細胞越多,細胞指數(shù)越大。同樣的,細胞與電極表面粘附越緊密伸展,電阻抗增加越大。測量電極間阻抗可提供關(guān)于電極上細胞生物狀態(tài)的重要信息。當(dāng)細胞生物狀態(tài)發(fā)生變化時,系統(tǒng)可以實時并自動獲取其模擬電信號,并可以轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號以進行進一步的分析。
因此,電阻抗即反映為細胞指數(shù)的值,在多種實驗中用于指示細胞生長、伸展、形態(tài)變化、死亡和貼壁程度等一系列生理狀態(tài)。
介紹:
艾森擁有其技術(shù)和產(chǎn)品的自主知識產(chǎn)權(quán)。已經(jīng)申報了20多項(已獲得10多項)美國、日韓、中國及國際發(fā)明。這些申請涵蓋了微電子細胞檢測系統(tǒng)及傳感器芯片的設(shè)計和制作工藝、生命科學(xué)方法、生物信息數(shù)據(jù)采集、分析等多項核心技術(shù),在范圍內(nèi)保護目前正在開發(fā)的和已開發(fā)的技術(shù)及產(chǎn)品。
US/PCT
Real time electronic cell sensing system and application for cytotoxicity profiling and compound assays
Real time electronic cell sensing system and application for cell-based assays
mpedance based apparatuses and methods for analyzing cells and particles
Impedance based devices and methods of use in assays
國內(nèi)
ZL.2 基于阻抗的檢測裝置和方法
ZL.1 基于阻抗分析細胞和顆粒的裝置和方法
ZL.5 實時電子細胞傳感系統(tǒng)及其在基于細胞的測定中的應(yīng)用
CN1997278A 有取代的有機硫化合物及其使用方法
ZL.9 實時細胞電子分析系統(tǒng)及其在細胞毒性檢測和化合物分析上的應(yīng)用
技術(shù)優(yōu)勢
新穎的電子傳感芯片設(shè)計,*的數(shù)據(jù)獲取和分析方法,以及的儀器設(shè)計配合使艾森能夠給細胞基礎(chǔ)分析提供一整套的分析平臺。這種平臺產(chǎn)品能成為細胞和分子生物實驗室的標準項目,也組成了新的生命科學(xué)實驗室器具的工業(yè)標準。
艾森平臺技術(shù)對傳統(tǒng)的生物試驗檢測途徑的主要優(yōu)點包括:
? 高信息量:可連續(xù)檢測生物反應(yīng)的全過程,提供大量重要的動態(tài)反應(yīng)信息。
? 無標記:分析無需昂貴的標記或報告。
? 傷:電子檢測不會干擾細胞生長和分析。
? 高準確度和精確度:定量衡量細胞生長,提供高于2個數(shù)量級的動態(tài)范圍,孔對孔CV通常低于10%。
? 自動實時檢測:整個實驗過程自動收集數(shù)據(jù),實時分析,大大改善僅僅在最終點分析的結(jié)果。
? 靈活性:*的設(shè)計允許自定義分析項目,提高實驗室的效率。
? 易操作:用戶友好的軟件,簡單直接的安裝,簡化培訓(xùn)和操作。
? 系統(tǒng)整合:微孔感應(yīng)設(shè)備可與已有的滴定板設(shè)備配套使用。
? 活細胞品質(zhì)控制:在培養(yǎng)孔中檢測細胞質(zhì)量。
RTCA Cardio實時心肌細胞功能分析儀延續(xù)了艾森生物現(xiàn)有的自主產(chǎn)權(quán)的基于細胞的微電子阻抗檢測系統(tǒng)功能,可用于功能性地檢測心肌細胞跳動和進行藥物心肌細胞毒性檢測。
該系統(tǒng)的核心是將微電子細胞傳感器陣列集成到96孔培養(yǎng)板(Cardio-Plate 96)的底部,它大大提高了數(shù)據(jù)采集率,RTCA心肌細胞分析系統(tǒng)除了擁有類似RTCA SP,MP和DP系統(tǒng)的長時間檢測細胞生長增殖的功能以外,還能夠檢測心肌細胞進行興奮收縮偶聯(lián)形成的細胞跳動和幅度。
該分析儀的核心是將微電子細胞傳感器陣列集成到96孔培養(yǎng)板(E-Plate Cardio 96)的底部,它大大提高了數(shù)據(jù)采集率,RTCA心肌細胞功能分析儀除了擁有類似RTCA SP,MP和DP分析儀的長時間檢測細胞生長增殖的功能以外,還能夠檢測心肌細胞進行興奮收縮偶聯(lián)形成的細胞跳動頻率和幅度。將細胞接種至E-Plate Cardio 96心肌細胞檢測板中,使細胞貼附于電子傳感器表面。心肌細胞檢測工作臺放在CO2 培養(yǎng)箱中,E-Plate Cardio 96置于檢測工作臺上,并與分析儀和實時細胞分析系統(tǒng)控制元件連接。通過檢測工作臺和分析儀可實時檢測傳感器表面的電阻抗信號,測得的電阻抗信號由RTCA實時細胞分析系統(tǒng)控制臺和Cardio軟件進行分析,實時定量地提供細胞的生物學(xué)狀態(tài),包括細胞數(shù)量、活力、形態(tài)以及細胞骨架動力學(xué)變化等信息。
RTCA心肌細胞分析系統(tǒng)由以下部件構(gòu)成:
? 實時細胞分析儀(RTCA Cardio Analyzer)
? 細胞檢測工作臺(RTCA Cardio Station)
? 實時細胞分析系統(tǒng)控制臺(RTCA Control Unit)
? 檢測板(E-Plate Cardio 96)
RTCA Cardio心肌細胞分析儀特點:
? 實時監(jiān)測干細胞源性心肌細胞細胞及原代心肌細胞的律動及功能
? 實時、靈敏并定量地檢測離子通道及非離子通道調(diào)節(jié)劑的心肌細胞調(diào)節(jié)作用
? 呈現(xiàn)心肌細胞對引起心律失常的化合物的特征性響應(yīng)波動搏動圖譜
? 操作簡單、基于傷阻抗檢測心肌細胞生長及律動