Analyseur de cellules sans marquage en temps réel

xCELLigence RTCA S16Analyseur de cellules sans marqueur en temps réel (1x16)À l'aide de biocapteurs, une surveillance continue en temps réel de la prolifération des cellules vivantes, des changements morphologiques et de l'intensité de l'adhésion est effectuée par des méthodes sans marquage.

xCELLigence RTCA S16Analyseur de cellules sans marquage en temps réelFonctionnant dans un incubateur de cellules CO2 standard, les postes de travail sont situés à l'extérieur de l'incubateur. Le logiciel convivial permet le contrôle et la surveillance en temps réel de l'instrument, ainsi que l'analyse des données en temps réel.

Caractéristique

1, acquérir des points de temps d'analyse cellulaire continue tout au long de l'expérience.

Le rtca est capable de fournir des résultats de lecture quantitative continue du nombre de cellules, du taux de prolifération, de la taille / forme des cellules et de la force d'adhésion cellule - matrice.

technologie

Résolution d'impédance cellulaire

À mi - chemin entre les tests biochimiques réductionnistes et les expériences in vivo sur des organismes holistiques, les tests cellulaires sont des outils importants dans la recherche biologique fondamentale et appliquée. Cependant, l'utilité de nombreuses méthodes de détection cellulaire est diminuée par (1) le besoin d'utiliser des marqueurs, (2) L'impossibilité d'effectuer une surveillance continue (c. - à - D. de produire uniquement des données sur le point final), (3) L'incompatibilité avec d'autres méthodes de détection orthogonale, et (4) L'incapacité de fournir des lectures objectives / quantitatives. Cependant, chacun de ces inconvénients est surmonté par une méthode de détection d'impédance cellulaire non invasive, sans marquage et en temps réel.

Unités fonctionnelles pour la détection d'impédance cellulaire

L'unité fonctionnelle pour la détection de l'impédance cellulaire est un ensemble de microélectrodes d'or fusionnées à la surface inférieure des puits de la plaque de microtitration (Figure 1). Lorsque ces électrodes sont immergées dans une solution conductrice, telle qu'un tampon ou un milieu de culture tissulaire standard, l'application d'un potentiel électrique à travers les électrodes permet aux électrons de s'écouler de l'électrode négative, de traverser le corps de la solution et de se déposer sur l'électrode positive, complétant ainsi le circuit. Comme ce phénomène dépend de l'interaction de l'électrode avec la solution proprement dite, les cellules tapissées présentes à l'interface électrode - solution bloquent le flux d'électrons. La taille de cette impédance dépend du nombre de cellules, de la taille et de la forme des cellules et de la qualité de la fixation des cellules à la matrice. Il est important que ni la surface de la microélectrode d'or ni le potentiel appliqué (22 millivolts) n'aient d'effet sur la santé ou le comportement des cellules.

Électrodes d'impédance

Dans chaque puits des plaques de microtitration électronique (E - plates) de la société agient, les biocapteurs à micro - électrodes d'or couvrent 70 à 80% de la surface (selon la présence ou l'absence de zones d'observation). Contrairement à la paire d'électrodes simplifiée représentée sur la figure 1, les électrodes de chaque trou des e - plaques sont connectées en "bandes" formant un réseau entrelacé (Figure 2). Cet agencement permet de surveiller simultanément la population cellulaire, ce qui permet une détection extrêmement sensible des indicateurs suivants: nombre de cellules attachées à la plaque, taille / morphologie des cellules et qualité de l'attachement des cellules à la matrice.

Analyse de courbe d'impédance en temps réel

L'impédance de flux d'électrons induite par l'application de cellules est représentée par un indice cellulaire paramétrique sans dimension (IC) où ci = (impédance au point N dans le temps - Impédance en l'absence de cellules) / valeur d'impédance nominale. La figure 3 fournit un example générique de courbe d'impédance en temps réel lors de la mise en place et du fonctionnement d'une expérience d'apoptose.

L'impédance augmente rapidement dans les premières heures après que les cellules ont été ajoutées aux puits de culture. Cela est dû au fait que les cellules tombent de la suspension, se déposent sur les électrodes et forment une adhérence focale. Si le nombre de cellules initialement ajoutées est faible et qu'il y a un espace libre au fond du puits de culture, les cellules proliféreront, ce qui entraînera une augmentation progressive et constante de l'indice cellulaire (IC). Lorsque les cellules atteignent l'état confluent, les valeurs de ci se stabilisent, ce qui reflète le fait que la partie de la surface de l'électrode qui peut être mise en contact avec un grand nombre de milieux ne change plus. L'ajout de l'inducteur d'apoptose à ce moment - là entraîne une diminution de la valeur de ci à zéro. Cela est dû au fait que les cellules deviennent rondes et tombent du fond du trou de culture. Bien que cet exemple générique concerne l'ajout de médicaments à la confluence des cellules, la méthode de détermination basée sur l'impédance est très flexible et permet également d'évaluer la vitesse et le degré d'adhésion initiale des cellules aux électrodes, ou la vitesse et le degré de prolifération cellulaire.

Association de l'impédance aux phénomènes cellulaires

La technologie d'analyse cellulaire en temps réel (rtca) fournit un moyen de détecter quantitativement le nombre de cellules, leur taux de prolifération, leur taille / morphologie et la qualité de leur attachement à la matrice. Parce que ces propriétés physiques sont l'incarnation combinée de milliers de produits génétiques / protéiques différents, la technologie rtca est capable de refléter extrêmement largement l'état de santé et le comportement des cellules. De la fonction barrière endothéliale à l'action chimiotactique en passant par la cinétique des pseudopieds filamenteux et la cytolyse à médiation immunocellulaire, l'instrument xcelligence a analysé avec succès de nombreux aspects du phénomène cellulaire. Malgré son large éventail d'applications, le test xcelligence permet d'explorer des phénomènes biochimiques et cellulaires très spécifiques. Grâce à l'utilisation rationnelle des techniques de contrôle et / ou d'orthogonalité, nous pouvons associer les caractéristiques des courbes d'impédance à des phénomènes cellulaires / moléculaires spécifiques. Pour en savoir plus sur la façon dont cette association est établie et pour constater la sensibilité et la polyvalence de la technologie rtca de xcelligence, consultez les nombreuses applications spécifiques mises en évidence ici.

Principe de fonctionnement

Détection du comportement cellulaire en temps réel dans des conditions physiologiques

L'instrument rtca de xcelligence utilise une technologie basée sur l'impédance pour détecter automatiquement et en continu la santé et le comportement des cellules dans un incubateur de cellules CO2 standard en quelques secondes à plusieurs jours. Il suffit d'ajouter les cellules à e - plate pour commencer à surveiller le nombre de cellules, le taux de prolifération cellulaire, la taille des cellules, la morphologie cellulaire et la force d'adhésion cellule - matrice en temps réel.

Description technique de l'impédance cellulaire

Cette analyse d'impédance cellulaire en temps réel très sensible utilise des électrodes micro - or fusionnées sur la face inférieure de l'e - plate pour détecter les propriétés cellulaires de manière non invasive. Les cellules plaquées présentes à la jonction de l'électrode avec la solution peuvent entraver le flux d'électrons. La force et la faiblesse de l'impédance dépendent du nombre de cellules, de leur taille, de leur forme et de la force d'adhésion cellule - matrice. Ni la surface de l'électrode micro - or, ni le potentiel utilisé (22 MV) n'ont d'effet sur la viabilité cellulaire et le comportement cellulaire.

Flux de travail de détection simple et stable

Le Workflow rtca de xcelligence aide les utilisateurs à obtenir des données analytiques quantitatives hautement sensibles et reproductibles, tout en réduisant considérablement le temps de traitement manuel. Il suffit d'ajouter les cellules à la plaque de puits e - plate pour commencer à détecter le nombre de cellules, le taux de prolifération cellulaire, la taille des cellules, la morphologie cellulaire et la force d'adhésion cellule - matrice en temps réel. Un paramètre sans unité, l'indice cellulaire, a été utilisé pour signaler l'impédance du courant cellulaire causé par les cellules tapissées.

Application

Test de destruction des cellules immunitaires

La détection systématique de la destruction des cellules immunitaires prend beaucoup de temps et nécessite que les utilisateurs utilisent plusieurs combinaisons de techniques pour collecter des données à plusieurs points dans le temps. En revanche, l'instrument rtca sans marquage xcelligence fournit des informations complètes sur la destruction des cellules immunitaires et imite approximativement l'activité in vivo. Détection directe et en temps réel de l'efficacité de destruction des cellules immunitaires avec une sensibilité élevée et une reproductibilité élevée. Ce flux de travail simple à haut débit permet une étude approfondie du mécanisme d'action cellulaire, de la destruction continue et de l'épuisement.

Détection des effets des lésions virales

Utilisez l'instrument Agilent xcelligence rtca pour détecter avec précision l'effet cytopathique (CPE) du virus en temps réel et faire progresser vos recherches en matière de Traitement antiviral ou de développement de vaccins, sans avoir à effectuer des expériences fastidieuses et laborieuses sur des taches vides. Surveillance automatique des CPE viraux en quelques minutes à quelques jours, réduisant considérablement la charge de travail et la manipulation manuelle des échantillons. Détection de la dynamique de prolifération cellulaire, détermination du moment optimal de l'infection virale à différentes densités d'inoculation cellulaire, évaluation de la cytopathie à médiation virale dans le flux de travail.

Analyse de Cytotoxicité

L'effet cytotoxique d'un médicament ou d'un composé est déterminé par la surveillance en temps réel de la prolifération cellulaire, de la taille ou de la morphologie des cellules et de la force d'adhésion cellule - matrice. La cinétique de la réponse cellulaire à long terme est surveillée à l'aide de cette analyse cytotoxique simple et à haut débit. Prenez des décisions éclairées sur le temps de traitement cellulaire sans augmenter votre charge de travail et générez facilement des courbes dose - réponse à plusieurs moments.

Détection de l'adhésion cellulaire

Le cancer primaire a des millions de cellules qui tombent dans le système circulatoire pendant la formation de la tumeur, appelées cellules tumorales circulantes (ctcs). Les ctcs peuvent adhérer à nouveau, se propager et se déplacer vers les organes distaux. Avec xcelligence rtca, les cinétiques d'adhésion de différents types de cellules sont surveillées de manière durable et la complexité du transfert est mieux comprise. L'adhésion et l'étirement des cellules sont évalués quantitativement en temps réel, sans l'utilisation de réactifs fluorescents ou de colorants.

Détection de transduction de signaux cellulaires

Récepteurs couplés aux protéines G (GPCR), récepteurstyrosine kinase(RTK) ou la transduction de signal induite par les hormones nucléaires a tendance à provoquer des changements biochimiques qui affectent le nombre de cellules présentes, la taille / morphologie des cellules et la proximité avec laquelle les cellules interagissent avec la surface de la plaque de puits. Avec xcelligence rtca, vous pouvez capturer de manière sensible les changements de taille, de morphologie et de taux de prolifération des cellules en fonction des événements de transduction des signaux cellulaires. Cette surveillance continue sans marquage permet une évaluation quantitative de la réponse cellulaire dans les premières minutes après le traitement, ainsi que dans les jours.

Détection de cellules souches

La recherche sur les cellules souches a aidé les gens à reconnaître le mécanisme de la maladie, a contribué au développement de la Médecine régénérative et a fourni une alternative pour tester la fiabilité et l'efficacité de nouveaux médicaments. Utilisez xcelligence rtca pour prédire le fonctionnement des produits de cellules souches et évaluer la variabilité des cellules souches mésenchymateuses (CSM), surmontant ainsi les défis liés à la production de produits de thérapie cellulaire. Améliorer considérablement l'efficacité de l'analyse avec moins de cellules, détecter en permanence les changements combinés dans le nombre de cellules, la force d'adhérence et la morphologie, assurer la cohérence à tous les stades.

Analyse fonctionnelle de la barrière cellulaire

La fonction de barrière cellulaire est assurée par les cellules endothéliales et épithéliales et peut être altérée dans de nombreux états pathologiques. Les cellules endothéliales sont disposées sur la surface interne des vaisseaux sanguins et des vaisseaux lymphatiques. Les cellules épithéliales forment la surface de notre corps comme une barrière pour protéger le corps contre les molécules étrangères. La méthode de détection rtca basée sur l'impédance xcelligence est une méthode quantitative sensible qui peut remplacer les méthodes traditionnelles telles que la détection de perméabilité au soluté et la détection de résistance des cellules transendothéliales (teer) pour détecter la violation de la barrière.