單細胞檢測的得力助手!
高通量 多參數 非標記 實(shí)時(shí)無(wú)損檢測!
多參數:可獲取細胞活力、數量、濃度等信息,并追蹤細胞分化、衰老、凋亡及癌變等生理狀態(tài)
通用性:適用于1-50μm內所有類(lèi)型的單細胞 (人體、動(dòng)/植物細胞、細菌、酵母、孢子、藻類(lèi)、體細胞等)
高效性:實(shí)時(shí)標準化無(wú)損檢測、幾分鐘內獲得結果,通量高、重復性高、精確度高
易用性:無(wú)需染色、標記或細胞再培養,操作簡(jiǎn)單易上手
靈活性:可根據細胞類(lèi)型、研究目標自定義測量和分析協(xié)議
Ampha X30高內涵細胞儀 開(kāi)創(chuàng )了單細胞分析的新紀元,通過(guò)整合微流控技術(shù)、電阻抗技術(shù)與多頻電場(chǎng)技術(shù),能夠在微流體精準參考條件下,實(shí)現流動(dòng)態(tài)單細胞的高通量、連續、無(wú)損阻抗檢測,實(shí)時(shí)獲得細胞活力、數量、濃度等信息,并追蹤細胞分化、衰老、凋亡及癌變等生理狀態(tài)。與常規細胞分析儀相比,Ampha X30高內涵細胞分析儀具有非標記、多參數、低污染、檢測速度快、標準化程度高等顯著(zhù)優(yōu)勢,是細胞工廠(chǎng)構建與優(yōu)化環(huán)節不可或缺的強有力工具,可應用于食品加工、生物能源、生物制藥等生物加工領(lǐng)域。
工作原理:
基于細胞膜的電特性(膜電容和膜電阻),當不同大小和活性的細胞隨懸浮液流經(jīng)廣頻(0-30 MHz)交流電場(chǎng)時(shí)將產(chǎn)生不同的電阻抗信號,經(jīng)解析獲得細胞的濃度、數量、活性及大小等信息。如下圖所示:A)細胞在不同頻率的交流電場(chǎng)中的檢測結果:低頻電場(chǎng)反映細胞的體積特性即電直徑,高頻電場(chǎng)反映細胞的介電特性即細胞活性;B) 微流控芯片;C)細胞電阻抗信號(藍色實(shí)部即電阻信號,綠色虛部即容性電抗信號),細胞膜完整性決定容性電抗的大小,故可通過(guò)虛部信號來(lái)區分活細胞和死細胞,最終以阻抗相位角-振幅散點(diǎn)圖反映出來(lái)。
Ampha X30信號的采集和轉導
應用領(lǐng)域:
細胞發(fā)育研究:細胞分化、衰老、凋亡及癌變等生理狀態(tài)
微生物發(fā)酵:酒精飲品的釀造、生物燃料的生產(chǎn)、奶酪/酸奶的生產(chǎn)、青霉素/疫苗等藥物的生產(chǎn)
生物醫學(xué):腫瘤診斷、腫瘤機制研究、細胞信號調控、細胞免疫、臨床即時(shí)診斷
藥物/毒理分析:毒性/藥性應激反應、藥篩/藥物降解、病毒滴定、材料安全檢測
混濁、不透明或自發(fā)熒光介質(zhì):牛奶/其他食品基質(zhì)、乳狀液、金屬工作液、自發(fā)熒光介質(zhì)(如微藻)等
高精確度:
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圖1. 酵母活性(Ampha X30與PI熒光染色法) | 圖2. BL2細胞濃度(Ampha X30與Neubauer血球計數板) |
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圖3. 感染桿狀病毒(BV)后Sf9昆蟲(chóng)細胞的變化(Ampha X30與Countess?自動(dòng)細胞計數儀) |
技術(shù)參數
通用型芯片: | 15×15μm、30×30μm、50×50μm、80×80μm 選配 |
測量頻率范圍: | 0.1 MHz ~30 MHz |
測量頻率選擇: | 可同時(shí)選擇1-4個(gè)測量頻率 |
測量體積范圍: | 250 ~500μl |
測量濃度范圍: | 0~2×107個(gè)cells/ ml |
測量粒徑范圍: | 1 ~50μm |
采樣流量范圍: | 3 ~50μl/ min |
適配樣品管 : | 標準5ml流式細胞管 |
儀 器 尺 寸: | 330mm×370mm×420mm(H*W*D) |
儀 器 重 量: | 11.4Kg |
適 用 電 源: | 24V DC ± 5 %,max. 3 A,< 90 W;支持24V可充電電池 |
數 據 傳 輸: | Wi-Fi、USB、藍牙 |
端 口: | 3×2.0USB、以太網(wǎng)、DVI端口 |
環(huán) 境 溫 度: | 5~45°C |
環(huán) 境 濕 度: | 10%~90%,無(wú)冷凝 |
液 路 系 統: | 自動(dòng)化進(jìn)樣,具有自動(dòng)混勻和自動(dòng)清洗功能,降低樣本間交叉污染 |
操 作 系 統: | 完全自動(dòng)化控制,包含開(kāi)關(guān)機、樣品測試、儀器維護等自動(dòng)化程序 |
自定義設置: | 根據不同研究目標自定義花粉測量和分析協(xié)議 |
數 據 分 析: | 軟件支持多次測量結果(不限個(gè)數)的疊加分析,適用于不同處理、不同發(fā)育階段的對比,且同時(shí)支持門(mén)控數據的統計分析 |
數 據 類(lèi) 型: | 支持.CSV、.HTML、.PNG、BMP、JPG、DOCX、ODT、LaTex、Markdown九種格式 |
應用案例分享:
啤酒釀造
啤酒釀造過(guò)程中酵母菌種、酵母接種量、酵母使用代數、發(fā)酵工藝條件等都會(huì )影響啤酒的風(fēng)味在此過(guò)程中,密切關(guān)注酵母活力和酵母密度是控制和改進(jìn)發(fā)酵過(guò)程的關(guān)鍵。Ampha X30能夠在啤酒釀造生產(chǎn)過(guò)程,高通量、快速、精準監控啤酒酵母細胞的活力、濃度、代謝、繁殖和健康狀態(tài),實(shí)時(shí)評估溫度、滲透壓、培養條件等因素對酵母菌的影響,進(jìn)而及時(shí)優(yōu)化發(fā)酵工藝。
啤酒釀造過(guò)程中酵母菌密度、活性及酒精濃度的變化
該案例分析了啤酒釀造過(guò)程中,啤酒酵母菌密度、活性及酒精濃度的變化。如圖所示發(fā)酵1天后 (紅),酵母細胞從滯后期進(jìn)入早期指數(對數)期;第1-2天為發(fā)生細胞顯著(zhù)增殖的指數生長(cháng)期 (綠);第3天,由于細胞的劇烈增殖和營(yíng)養物質(zhì)的耗盡,高相位酵母群逐漸向低相位移動(dòng)(紅-綠-藍,活力逐漸降低)。該過(guò)程反映了發(fā)酵罐中酵母活性及發(fā)酵條件的變化,即發(fā)酵初期酵母細胞濃度低、活力低且發(fā)酵罐中存在大量氧氣,當發(fā)酵罐中的氧氣全部消耗完后,酵母細胞轉入厭氧發(fā)酵產(chǎn)生乙醇,乙醇濃度迅速增加并逐漸對酵母細胞產(chǎn)生毒性,導致酵母細胞活性降低。
腫瘤細胞凋亡機制
A Fresh Culture | B Old Culture |
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不同培養時(shí)期BL2細胞的阻抗相位和細胞活力的變化 |
Staurosporine誘導下BL2細胞的凋亡過(guò)程 |
腫瘤細胞培養是研究癌變機理、抗癌藥檢測、癌分子生物學(xué)極其重要的手段,監測藥物對腫瘤細胞的影響對闡明和解決癌癥將起著(zhù)不可估量的作用。該案例研究了Staurosporine對BL2淋巴瘤細胞的影響。從圖中可以看出,在Staurosporine處理1小時(shí)后,BL2細胞活性(藍)顯著(zhù)下降,而對照組(黑)BL2細胞在10小時(shí)內始終保持高活性,之后才逐漸下降。Ampha X30無(wú)需進(jìn)行細胞的染色、標記或培養,可在腫瘤細胞培養過(guò)程中隨時(shí)檢測腫瘤細胞生理特性的變化,準確評估腫瘤細胞對凋亡誘導劑、細胞毒劑的劑量反應或分化、凋亡進(jìn)程。
藥物篩選及藥效評估
人體和動(dòng)物細胞,特別是哺乳動(dòng)物細胞,在藥物研究、藥效表達、臨床診斷等應用中發(fā)揮著(zhù)重要作用。哺乳動(dòng)物細胞常被用于生產(chǎn)抗體、蛋白質(zhì)、疫苗、再生醫學(xué)等領(lǐng)域,中國倉鼠卵巢細胞(CHO)是目前全球研究較多的一種表達系統,在生物制藥領(lǐng)域中應用較為廣泛。
本案例利用Ampha X30監測了CHO細胞在三周內的發(fā)育變化,上圖為第4天(藍色)、9天(紅色)和19天(綠色)的CHO細胞相位角-振幅散點(diǎn)疊加圖,散點(diǎn)圖左下方的小群體代表死亡細胞,而右側的大群體代表活性細胞,從疊加圖中可以看到CHO細胞活性在前9天里并未發(fā)生變化,而在第19天,散點(diǎn)圖顯著(zhù)向較低相位角偏移,這表明由于缺乏底物CHO細胞逐漸失去活性。
重組蛋白生產(chǎn)
基于昆蟲(chóng)桿狀病毒表達系統自身的特點(diǎn)和優(yōu)勢,目前已被廣泛應用于藥物研發(fā)、疫苗生產(chǎn)、重組病毒殺蟲(chóng)劑等眾多領(lǐng)域。Ampha X30可幫助在Sf9昆蟲(chóng)細胞BV感染過(guò)程中檢測細胞活力變化、確定多重性感染(MOI)范圍、篩選理想的表達條件并預測BV昆蟲(chóng)細胞系統中收獲胞內蛋白的最佳時(shí)間。
感染桿狀病毒(BV)數小時(shí)內Sf9昆蟲(chóng)細胞活性的變化
如案例所示,Sf9昆蟲(chóng)細胞在感染BV后的數小時(shí)(hpi)內,Ampha X30細胞分析儀所獲得的相位-振幅散點(diǎn)圖可明顯分離出三個(gè)細胞類(lèi)群,分為是活細胞(viable)、感染晚期(LPI)和死細胞(dead)類(lèi)群。感染48hpi后,活細胞的阻抗振幅降低(細胞萎縮)且數量逐漸減少,直至99hpi細胞全部死亡。感染晚期(LPI)細胞類(lèi)群出現在較低相位,這部分細胞在0-60hpi逐漸增加隨后減少直至消失。
腫瘤藥物敏感性/毒性評估
腫瘤患者來(lái)源的異種移植(PDX)是進(jìn)行化療藥物敏感性和毒性評估的有效手段,對預測化療療效十分重要。藥物處理后,細胞分泌亞細胞凋亡小體(ABs)和微泡(MVs)的數量、大小和內容物的變化可以反映藥物對細胞的作用效果。如果 ABs 大量產(chǎn)生,通常意味著(zhù)細胞發(fā)生了明顯的凋亡,提示藥物可能具有較好的抗腫瘤活性,而分析 ABs 和 MVs 的內容物和釋放規律,有助于深入了解藥物作用于細胞的具體靶點(diǎn)和信號通路。
不同濃度的吉西他濱誘導下PDAC細胞系的凋亡變化(顯微鏡鏡檢vs. 流式細胞術(shù)vs. Ampha Z32)
該研究通過(guò)不同方法評估了不同藥物濃度下PDAC細胞系的凋亡變化,結果表明X30可在不同的腫瘤微環(huán)境模型和藥物類(lèi)型下高通量、非標記、快速無(wú)損檢測ABs表型并追蹤細胞凋亡過(guò)程,進(jìn)而準確評估藥物敏感性和毒性,是一個(gè)測量單細胞電生理學(xué)特性的有效工具,不僅免除了費力耗力的細胞收集和染色標記過(guò)程,還可避免因染色不當所造成的細胞凋亡。
納米材料毒性評估
納米材料廣泛應用于工業(yè)、農業(yè)、食品、日用品、醫藥等各個(gè)領(lǐng)域的同時(shí),已不可避免的給我們的環(huán)境和健康帶來(lái)不利影響。因此,為確保納米材料的安全性,促進(jìn)納米技術(shù)的發(fā)展,進(jìn)行納米材料毒性評估十分必要且緊迫。Ampha X30可以非標記、高通量、快速評估納米材料的毒性,避免假陰性或假陽(yáng)性的檢測結果,是一種可靠且經(jīng)濟高效的檢測方法。
U937細胞對NM-300K(Ag,100μg/ mL)的急性毒性效應
藻類(lèi)發(fā)酵
隨著(zhù)生物技術(shù)的不斷發(fā)展和創(chuàng )新,藻類(lèi)發(fā)酵技術(shù)逐漸應用在生物工程、食品工業(yè)以及可再生能源等領(lǐng)域。微藻是自然界食物鏈中脂肪酸的主要來(lái)源,是當前生物能源和生物化工領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。但與其他類(lèi)型的細胞相比,微藻細胞體積較小且具有自發(fā)熒光,因此傳統光學(xué)分析方法難度極大。Ampha X30基于細胞本身的電特性,不受自身熒光或細胞大小的影響,可以有效監測生物反應器中脂肪酸的過(guò)生產(chǎn)過(guò)程,幫助篩選合適的微藻種類(lèi)、優(yōu)化培養條件(如光照、溫度、營(yíng)養鹽濃度等)以實(shí)現高效、可持續的脂肪酸生產(chǎn)。
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產(chǎn)地:瑞士Amphasys